Căldură latentă de fuziune, vaporizare, solidificare și condensare

căldură latentă este una care nu se "simte", deoarece reprezintă energia termică care este eliberată sau absorbită în timpul unei schimbări de fază, fără a crește sau scădea temperatura sistemului termodinamic. Există mai multe tipuri de căldură latentă, care sunt guvernate de schimbările de fază ale unei substanțe.

Tipurile de căldură latentă sunt căldura latentă de fuziune, vaporizare, solidificare și condensare. Cu alte cuvinte, aceste valori sunt unitățile de căldură pe masă care sunt necesare pentru a realiza schimbarea de fază. În domeniul termodinamicii, studiul transferului de căldură și al efectelor termice este obișnuit.

Aceste efecte sunt implicate în orice proces, chiar și în cele care apar la o temperatură constantă. Se observă apoi cele două tipuri de căldură care pot fi transferate către un corp sau o substanță și către mediul înconjurător în timpul unui proces, care sunt guvernate de proprietățile individuale ale substanței implicate: căldura sensibil și căldura latent.

Căldura sensibilă se referă la căldura care este "simti "sau măsurate în proces prin modificări ale temperaturii corpului. În schimb, căldura latentă se referă la momentul în care energia este absorbită sau eliberată fără a genera schimbări de temperatură.

index

• 1 Căldură latentă de fuziune
• 2 Căldură latentă de vaporizare
• 3 Căldură latentă de solidificare
• 4 Căldură latentă de condensare
• 5 Referințe

Căldură latentă de fuziune

Fuziunea este un proces fizic care este reprezentat ca tranziție de fază a unei substanțe de la solid la lichid. Prin urmare, fuziunea latentă a unei substanțe sau entalpia de topire, căldură este schimbarea entalpie care rezultă din absorbția de energie și care conduce la substanța să treacă din faza solidă în faza lichidă la presiune constantă.

Temperatura la care are loc această tranziție se numește temperatura de topire și se presupune că presiunea este de 1 atm sau 101 325 kPa, în funcție de sistemul utilizat.

Datorită diferenței de forțe intermoleculare, moleculele într-o fază lichidă au o mai mare putere internă decât un solid, ceea ce face solide necesită putere pozitivă (absorbant de căldură) pentru a topi și ajunge lichidul, în timp ce mustul lichid eliberați căldură pentru a îngheța (solidifica).

Această modificare a entalpiei poate fi aplicat la orice cantitate de substanță livrată topire, chiar mici, și este o valoare constantă (aceeași cantitate de energie), este exprimată în unități de kJ / kg, atunci când se dorește să se facă referire la unități de masă.

Este întotdeauna o cantitate pozitivă, cu excepția heliului, ceea ce înseamnă că heliul îngheață prin absorbția căldurii. Valoarea latentă de fuziune termică pentru apă este de 333,55 kJ / Kg.

Căldură latentă de vaporizare

De asemenea, numită entalpie de vaporizare, este cantitatea de energie care trebuie adăugată unei substanțe în fază lichidă pentru ca ea să treacă la faza gazoasă. Această valoare este o funcție a presiunii la care are loc transformarea.

De obicei, asociat cu punctul de fierbere normal al unei substanțe, adică, punctul de fierbere are atunci când presiunea de vapori a lichidului este egală cu presiunea atmosferică la nivelul mării (1 atm).

Căldura de vaporizare depinde de temperatură, deși se poate presupune că aceasta rămâne constantă la temperaturi scăzute și la temperaturi mult mai mici decât una.

În plus, este important de observat că căldura de vaporizare scade la temperaturi ridicate, până la atingerea așa-numitei temperaturi critice a substanței, unde acestea sunt asimilate. Dincolo de temperatura critică, fazele vaporilor și lichidelor devin nesemnificative și substanța trece într-o stare de fluid supercritic.

Matematic, este exprimată ca creșterea energiei fazei de vapori în comparație cu energia din faza lichidă plus munca care trebuie aplicată împotriva presiunii atmosferice.

Primul termen (creștere de energie) este energia necesară pentru a depăși interacțiunile intermoleculare care există în lichid, în cazul în care aceste substanțe cu forțe mai mari între legături (apă, de exemplu) vor avea călduri latente mai ridicate de vaporizarea (2257 kJ / kg ) decât cei cu forță mică între legăturile lor (21 kJ / Kg).

Căldură latentă de solidificare

Căldura latentă a solidificării este căldura implicată în schimbarea de fază a unei substanțe de la lichid la solid. Așa cum am menționat mai sus, moleculele unei substanțe în faza lichidă au o energie internă mai mare decât cea solidă, astfel încât în ​​solidificare energia este eliberată în loc să o absoarbă, ca și în fuziune.

Apoi, într-un sistem termodinamic se poate spune că căldura latentă de solidificare este opus celei de fuziune, deoarece energia implicată este eliberată spre exterior când apare schimbarea de fază.

Aceasta este, în cazul în care valoarea căldurii latente de topire a apei este de 333.55 kJ / kg, atunci valoarea căldurii latente de solidificare sau înghețării apei va -333.55 kJ / kg.

Căldură latentă de condensare

Căldura latentă de condensare este cea care apare atunci când există o schimbare de fază de la o substanță gazoasă la un lichid, ca în cazul vaporilor de apă.

În ceea ce privește energia fiecărei molecule, în gaze aceasta este chiar mai mare decât în ​​lichide, deci există și o eliberare de energie atunci când mergeți de la prima fază la cea de-a doua.

Din nou, se poate spune că valoarea căldurii latente de condensare va fi aceeași cu cea a vaporizării dar cu o valoare negativă. Apoi, o valoare latentă de căldură condensată pentru apă va fi egală cu -2257 kJ / Kg.

La temperaturi mai ridicate, căldura de condensare va scădea, în timp ce punctul de fierbere va crește.

referințe

1. Căldură latentă. (N.d.). Adus de la en.wikipedia.org
2. Smith, J.M., Van Ness, H.C., & Abbott, M.M. (2007). Introducere în termodinamica ingineriei chimice. Mexic: McGraw-Hill.
3. Levine, I. (2002). Chimie fizică Madrid: McGraw-Hill.
4. Power, N. (s.f.). Energia nucleară. Recuperat de la nuclear-power.net
5. Elert, G. (s.f.). Fizica Hypertextbook. Recuperat de la fizics.info