Artikel om latent värme specifik värme och värmekapacitet
Om du placerar en kvicksilvertermometer i en behållare som innehåller en blandning av kallt vatten och is, kommer du att observera att kvicksilvrets yta slutar röra sig efter att den rört sig nedåt. Kvicksilvers yta slutar röra sig efter att den når vattnets fryspunkt (0 ° C). Om behållaren är öppen flödar värme från luften som har den höga temperaturen till blandningen av is och kallt vatten. Tillförseln av värme från luften får isen att smälta. Så länge isen smälter, förändras temperaturen på blandningen av is och kallt vatten? Så länge isen smälter förändras inte temperaturen på blandningen av vatten och is.
Om en blandning av is och vatten värms upp med hjälp av eld eller en elektrisk värmare, till exempel, förvandlas all is till vatten. Om den fortsätter att värmas upp stiger vattnets temperatur till 100 ° C. Vid 100 ° C börjar vattnet avdunsta. Om vattnet fortsätter att värmas upp, desto snabbare omvandlas vattnet till ånga, medan vattentemperaturen inte ändras eller förblir 100 ° C. Detta är temperaturen för vattnets kokpunkt, den högsta temperaturen som vatten kan uppnå.
Diagram över förhållandet mellan värme och temperaturförändringar och förändringar i vattnets fas
AB = Tillskottsvärme ökar istemperaturen till 0 ° C
BC = Ytterligare värme smälter is till vatten
CD = Tillsatsvärme ökar vattentemperaturen från 0 ° C till 100 ° C
DE = Tillskottsvärme avdunstar vatten
EF = Tillskottsvärme ökar ångans temperatur
Diagrammet ovan visar processen för temperaturförändringar och förändringarna i vattenfasen så länge vattnet absorberar värme (vid ett atmosfäriskt lufttryck). Om vattnet frigör värme är processen som sker motsatsen till processen ovan. Tillförseln av värme från BC orsakar inte förändringar i vattentemperaturen, utan smälter bara is till vatten.
Tillförseln av värme från DE orsakar inte förändringar i vattentemperaturen, utan omvandlar bara vatten till ånga. Vatten är bara ett exempel. Alla objekt kommer att genomgå en process av fasförändring och temperaturförändringar, precis som vatten upplever om objektet absorberar värme. Skillnaden ligger i fryspunkten och kokpunkten. Varje objekt har en annan fryspunkt och kokpunkt. Om objekt frigör värme är processen som sker motsatsen till processen ovan.
1. Smältvärmen (L F )
Smältvärmen är den mängd värme som absorberas av 1 kg föremål för att ändra dess fas från fast till flytande, eller värme som frigörs av 1 kg föremål för att ändra dess fas från flytande till fast. Formeln för att bestämma mängden värme som absorberas (eller frigörs) för att ändra fasen hos ett föremål från fast till flytande (eller flytande till fast):
Q = m L F
Beskrivning: Q = absorberad eller frigjord värme, m = objektets massa, L F = smältvärme
2. Förångningsvärmen ( LV )
Förångningsvärmen är den mängd värme som absorberas av 1 kg föremål för att ändra dess fas från vätska till gas, eller värme som frigörs av 1 kg föremål för att ändra dess fas från gas till vätska. Formeln för att bestämma mängden värme som absorberas (eller frigörs) för att omvandla ett föremål från vätska till gas (eller gas till vätska):
Q = m L V
Beskrivning: Q = absorberad eller frigjord värme, m = objektets massa, L V = förångningsvärme
Smältvärmen och förångningsvärmen kallas latent värme.
Specifik värme (c)
Specifik värme (c) = den mängd värme (Q) som behövs för att höja temperaturen (T) på en massenhet (m) av föremål med en grad. Ekvationen för den specifika värmen:
Den internationella systemets enhet för specifik värme är J/kg K.
Ett objekts specifika värme förändras med temperaturen. Om temperaturförändringen inte är för stor kan värmen anses vara konstant.
Följande är värmen hos flera föremål vid ett tryck på 1 atm och en temperatur på 20 o C (erhållen genom experiment).
Värmekapacitet (C)
Värmekapacitet (C) = den mängd värme som behövs för att höja temperaturen på alla objekt med en grad. Ekvationen för värmekapaciteten:
C = mc
Beskrivning: C = värmekapacitet, m = massa, c = objektets specifika värme.
