Latente warmte is de hoeveelheid warmte die een stof nodig heeft om te absorberen of af te geven om zijn fysieke toestand of fase te veranderen, waardoor de temperatuur tijdens dit proces constant blijft. De toegevoerde of vrijkomende warmte manifesteert zich niet, het "voelt" niet zoals gebruikelijk bij een temperatuurvariatie; vandaar de term latente warmte.
Het latente woord komt van het Latijnse woord "latens" wat verborgen betekent, dus latente warmte gedraagt zich alsof het niet bestond wanneer de temperatuur constant werd gehouden. Maar het bestaat wel: wat er gebeurt, is dat het volledig wordt verbruikt in de faseverandering of fysieke toestand.
Als we water als voorbeeld nemen, zijn de faseveranderingen als volgt: ijs (vast) smelt in vloeibaar water (vloeibaar) in een proces dat smelten wordt genoemd; en vloeibaar water verdampt op zijn beurt om in waterdamp (gas) te veranderen in een proces dat verdamping wordt genoemd.
Aan de andere kant wordt waterdamp afgekoeld tot vloeibaar water in een proces dat condensatie wordt genoemd; en vloeibaar water verandert weer in ijs in een proces dat stollen wordt genoemd.
Elk van deze faseveranderingen wordt geassocieerd met een latente warmte, die positief (absorptie) of negatief (afgifte) kan zijn..
Het is de hoeveelheid warmte die aan een bepaalde hoeveelheid vaste stof moet worden geleverd om de fysische toestand van vast in vloeibaar te veranderen. Tijdens fusie is er geen temperatuurverandering, dus terwijl de vaste stof smelt of smelt, heeft de vloeistof die eruit wordt gegenereerd dezelfde temperatuur als de hele vaste stof.
Over het algemeen wordt deze warmte bepaald bij het normale smeltpunt, de temperatuur waarbij de vaste stof onder atmosferische druk begint te smelten. Bij deze temperatuur is er een evenwicht of gelijktijdige aanwezigheid van de vaste toestand en de vloeibare toestand tegelijkertijd..
De vaste toestand wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een compacte structuur vanwege het bestaan van hoogenergetische chemische bindingen, die het structurele stijfheid geven. Voor de transformatie van een vaste stof naar een vloeistof moeten deze interacties worden verbroken, dus daarvoor wordt energie verbruikt (geabsorbeerd).
Een typisch voorbeeld is wanneer een ijsje wordt geconsumeerd dat bestaat uit water, suiker en andere stoffen. Het is gebruikelijk om te zien dat ijs, als het niet snel wordt geconsumeerd, begint te smelten, dat wil zeggen te smelten. Dit gebeurt wanneer de temperatuur van het ijs het smeltpunt van ijs bereikt..
Enkele voorbeelden van latente smeltwarmte uitgedrukt in J / g zullen worden opgesomd; dat wil zeggen, de energie die een gram vaste stof moet absorberen om te smelten bij het smeltpunt:
-IJs 334,0
-Aluminium 380,0
-Zwavel 38.1
-Koper 134,0
-Ethanol 104,0
-Kwik 11.8
-Goud 64,5
-Zilver 80.3
-Leiden 24.5
-Wolfraam 184
IJs neemt veel warmte op, niet omdat de interacties sterker zijn, maar omdat het uitzonderlijk warmte tussen de kristallen kan afvoeren..
Het is de hoeveelheid warmte die een bepaalde hoeveelheid stof absorbeert om van een vloeibare toestand naar een gasvormige toestand bij het normale kookpunt te veranderen. Dat wil zeggen, het is de warmte die de vloeistof absorbeert wanneer deze kookt en in gas verandert zonder dat de temperatuur stijgt..
In de vloeistof kunnen de moleculen van de stoffen interageren door de vorming van waterstofbruggen en door aantrekkingskracht tussen de moleculen. Om een stof van de vloeibare toestand naar de gasvormige toestand over te brengen, moeten deze krachten worden overwonnen, dus moet er warmte worden toegevoerd.
Voelbare warmte is wat de vloeistof alleen absorbeert om de temperatuur te verhogen, die afhangt van de soortelijke warmte. Ondertussen wordt de latente verdampingswarmte gebruikt om het direct in stoom om te zetten, een proces dat veel gemakkelijker is bij het kookpunt..
Hieronder vindt u voorbeelden van enkele vloeistoffen met hun respectievelijke latente verdampingswarmtes, opnieuw uitgedrukt in J / g:
-Azijnzuur 402
-Aceton 518
-Water 2256
-Ethylalcohol 846
-Zwavel 1510
-Benzeen 390
-Kooldioxide 574
-Chloor 293
-Ether 377
-Glycerine 974
-Kwik 295
-Zuurstof 214
Let op de enorme latente warmte van vloeibaar water: 1 g vloeibaar water (ongeveer 1 ml) moet 2256 J absorberen om te verdampen. Vloeibaar water voert de warmte die het ontvangt nog beter af in vergelijking met ijs.
Het is de warmte die een bepaalde hoeveelheid stof moet afgeven om van zijn vloeibare toestand naar zijn vaste toestand te gaan op het punt van stollen of bevriezen. Nogmaals, totdat de vloeistof volledig is gestold, blijft de temperatuur constant..
Het stollingsproces is het omgekeerde van het fusieproces, dus de waarden van de latente stollingswarmte en die van de latente smeltwarmte zijn hetzelfde, maar met tegengestelde tekens..
De moleculen van een stof in vloeibare toestand bewegen met een zekere vrijheid door de energie die ze bezitten. Om naar de vaste fase te gaan, moeten de moleculen daarom energie afgeven in de vorm van warmte, waardoor een grotere interactie tussen de moleculen van de stof mogelijk is..
De interactie tussen de moleculen bevordert de vorming van de chemische bindingen van de vaste fase. Een voorbeeld hiervan doet zich voor wanneer vloeibaar water in de ijsvormende containers in de koelvriescombinatie wordt geplaatst. De vriezer onttrekt warmte aan het vloeibare water en het stolt tot ijs.
Enkele voorbeelden van latente verhardingen (in J / g) voor sommige vloeistoffen worden hieronder opgesomd:
-Water (-334)
-Aluminium (-380)
-Zwavel (-38)
-Koper (-134)
-Ethanol (-104)
Het is de hoeveelheid warmte die moet worden afgegeven of afgegeven uit een bepaalde hoeveelheid stof, om van de gasvormige toestand naar de vloeibare toestand te gaan. Het gas dat condenseert en de gevormde vloeistof behouden tijdens condensatie dezelfde temperatuur.
Condensatie is het tegenovergestelde van verdamping. De latente condensatiewarmte heeft dezelfde waarde als de latente verdampingswarmte, maar met het tegenovergestelde teken en op het kookpunt. Een voorbeeld hiervan is bij het koken en stoom condenseert aan de binnenkant van de pannen..
Gasvormige moleculen bewegen vrijelijk aangedreven door de energie die ze bezitten. Daarom moeten ze energie afgeven om de intermoleculaire interacties van de vloeibare toestand tussen de moleculen van de stof tot stand te brengen..
In de natuur zijn er nog veel meer voorbeelden van het fenomeen watercondensatie. Waterdamp stijgt op in de atmosfeer en condenseert in de wolken in de vorm van waterdruppels.
Ook wordt de aanwezigheid van waterdruppels in autoruiten waargenomen, als gevolg van condensatie van water door een temperatuurdaling die in de vroege ochtend optreedt, de zogenaamde dauw.
Ten slotte zullen voor sommige dampen hun respectieve latente condensatiewarmtes, nogmaals uitgedrukt in J / g, worden vermeld:
-Azijnzuur (-402)
-Aceton (-518)
-Water (-2256)
-Ethylalcohol (-846)
-Zwavel (-1510)
-Benzeen (-390)
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.