Скрытая теплота плавления, испарения, затвердевания и конденсации



скрытая жара это тот, который не «чувствует», потому что он представляет тепловую энергию, которая выделяется или поглощается во время изменения фазы, без увеличения или уменьшения температуры термодинамической системы. Существует несколько типов скрытого тепла, которые определяются фазовыми изменениями вещества..

Типами скрытой теплоты являются скрытая теплота плавления, испарения, затвердевания и конденсации. Другими словами, эти значения представляют собой единицы тепла на массу, которые требуются для достижения изменения фазы. В области термодинамики изучение теплообмена и тепловых эффектов является распространенным явлением..

Эти эффекты участвуют в любом процессе, даже в тех, которые происходят при постоянной температуре. Затем наблюдаются два типа тепла, которые могут передаваться телу или веществу и окружающей среде во время процесса, которые определяются индивидуальными свойствами вещества: тепло чувствительный и тепло латентный.

Под ощутимым теплом понимается тепло, которое естьчувствовать " или измеряется в процессе изменения температуры тела. Напротив, скрытое тепло относится к моменту, когда энергия поглощается или выделяется без изменения температуры.

индекс

  • 1 Скрытая теплота плавления
  • 2 Скрытая теплота испарения
  • 3 Скрытая теплота затвердевания
  • 4 Скрытая теплота конденсации
  • 5 ссылок

Скрытая теплота плавления

Слияние - это физический процесс, который представлен как фазовый переход вещества из твердого состояния в жидкое. Следовательно, скрытая теплота плавления вещества или энтальпия плавления - это изменение энтальпии, которое возникает в результате поглощения энергии и приводит к тому, что рассматриваемое вещество переходит из твердой фазы в жидкую фазу при постоянном давлении..

Температура, при которой происходит этот переход, называется температурой плавления, а давление принимается равным 1 атм или 101 325 кПа, в зависимости от работающей системы..

Благодаря разнице в межмолекулярных силах молекулы в жидкой фазе имеют более высокую внутреннюю энергию, чем твердое вещество, поэтому твердым веществам требуется положительная энергия (поглощающая тепло), чтобы расплавить их и достичь жидкости, в то время как жидкости должны выделять тепло, чтобы заморозить (затвердеть).

Это изменение энтальпии может быть применено к любому количеству вещества, достигающему расплавления, независимо от того, насколько оно мало, и представляет собой постоянное значение (такое же количество энергии), которое выражается в единицах кДж / кг, если вы хотите сослаться на единицы из теста.

Это всегда положительное количество, за исключением случая гелия, что означает, что гелий замерзает с поглощением тепла. Значение скрытой теплоты плавления для воды составляет 333,55 кДж / кг..

Скрытая теплота испарения

Также называется энтальпией испарения, это количество энергии, которое необходимо добавить к веществу в жидкой фазе, чтобы оно могло перейти в газовую фазу. Это значение является функцией давления, при котором происходит преобразование.

Обычно это связано с нормальной температурой кипения вещества, то есть с температурой кипения, когда давление паров жидкости равно атмосферному давлению на уровне моря (1 атм)..

Теплота испарения зависит от температуры, хотя можно предположить, что она остается постоянной в низкотемпературных диапазонах и при температурах, намного меньших, чем один..

Кроме того, важно отметить, что теплота испарения уменьшается при высоких температурах, пока не достигнет так называемой критической температуры вещества, где они приравнены. За пределами критической температуры паровая и жидкая фазы становятся неразличимыми, и вещество переходит в состояние сверхкритической жидкости.

Математически это выражается как увеличение энергии паровой фазы по сравнению с энергией в жидкой фазе плюс работа, которая должна применяться против атмосферного давления..

Первый член (увеличение энергии) будет энергией, которая потребуется для преодоления межмолекулярных взаимодействий, которые существуют в жидкости, где те вещества с более высокими силами между связями (например, вода) будут иметь более высокие скрытые теплоты испарения (2257 кДж / кг). ) чем те, которые имеют небольшое усилие между их связями (21 кДж / кг).

Скрытая теплота затвердевания

Скрытая теплота затвердевания - это теплота, связанная с фазовым переходом вещества от жидкости к твердому веществу. Как упоминалось ранее, молекулы вещества в жидкой фазе обладают большей внутренней энергией, чем твердые, поэтому при затвердевании энергия выделяется вместо ее поглощения, как при синтезе.

Таким образом, в термодинамической системе можно сказать, что скрытая теплота затвердевания противоположна теплоте плавления, поскольку вовлеченная энергия выделяется наружу, когда происходит изменение фазы.

То есть, если скрытая теплота сгорания воды составляет 333,55 кДж / кг, то скрытая теплота затвердевания или замерзания воды составит -333,55 кДж / кг..

Скрытая теплота конденсации

Скрытая теплота конденсации - это то, что происходит, когда происходит изменение фазы от газообразного вещества к жидкости, как в случае водяного пара.

Что касается энергии каждой молекулы, то в газах она даже выше, чем в жидкостях, поэтому при переходе от первой фазы ко второй также происходит выделение энергии..

Опять же, можно сказать, что величина скрытой теплоты конденсации будет такой же, как у испарения, но с отрицательным значением. Тогда величина скрытой теплоты конденсации для воды будет равна -2257 кДж / кг..

При более высоких температурах тепло конденсации будет уменьшаться, а температура кипения будет увеличиваться.

ссылки

  1. Скрытая жара. (Н.Д.). Получено с en.wikipedia.org
  2. Smith, J.M., Van Ness, H.C., & Abbott, M.M. (2007). Введение в химическую инженерию Термодинамика. Мексика: Макгроу-Хилл.
  3. Левин И. (2002). Физическая химия Мадрид: Макгроу-Хилл.
  4. Мощность, Н. (с.ф.). Ядерная энергетика Получено с nuclear-power.net
  5. Elert, G. (s.f.). Гипертекстовая физика. Получено с сайта физики.инфо