Razlika između latentne topline i specifične topline

Latentna toplina vs specifična toplina

Latentna toplina

Kad se tvar podvrgne promjeni faze, energija se apsorbira ili oslobađa kao toplina. Latentna toplina je toplina koja se apsorbira ili oslobađa iz tvari tijekom fazne promjene. Ove promjene topline ne uzrokuju promjene temperature jer se apsorbiraju ili oslobađaju. Dva oblika latentne topline su latentna toplina fuzije i latentna toplina isparavanja. Latentna toplina fuzije nastaje tijekom taljenja ili zamrzavanja, a latentna toplina isparavanja odvija se tijekom vrenja ili kondenzacije. Fazna promjena oslobađa toplinu (egzotermnu) pri pretvaranju plina u tekućinu ili tekućine u krutu. Fazna promjena apsorbira energiju / toplinu (endotermičnu) pri prelasku iz krute u tekuću ili tekuću u plin. Na primjer, u stanju pare, molekule vode su visoko energične i ne postoje sile međumolekularne privlačnosti. Kreću se okolo kao pojedinačne molekule vode. U usporedbi s tim, molekule vode u tekućem stanju imaju nisku energiju. Međutim, neke molekule vode mogu pobjeći u stanje pare ako imaju visoku kinetičku energiju. Pri normalnoj temperaturi uspostavit će se ravnoteža između stanja pare i tekućeg stanja molekula vode. Pri zagrijavanju, pri vrelištu, većina molekula vode će se otpustiti u stanje pare. Dakle, kad molekule vode isparavaju, vodikove veze između molekula vode moraju se razbiti. Za to je potrebna energija, a ta je energija poznata kao latentna toplina isparavanja. U vodi se ta promjena faza događa na 100 ^oC (točka ključanja vode). Međutim, kada se kod ove temperature dogodi promjena faze, toplotna energija apsorbira molekule vode da bi prekinula veze, ali ona više neće povećati temperaturu.

Specifična latentna toplina znači količinu toplinske energije potrebne za potpuno pretvaranje faze u drugu fazu jedinice jedinice.

Određena toplina

Kapacitet topline ovisi o količini tvari. Specifična toplina ili specifični toplinski kapacitet (i) toplinski je kapacitet neovisan o količini tvari. Može se definirati kao "količina topline potrebna za podizanje temperature jednog grama tvari za jedan stupanj Celzijusa (ili jednog Kelvina) pri konstantnom tlaku." Jedinica specifične topline je Jg^-1oC^-1. Specifična toplina vode je vrlo visoka s vrijednošću od 4.186 Jg^-1oC^-1. To znači povećati temperaturu za 1 ^oC od 1 g vode potrebna je 4,186 J toplinske energije. Ova velika vrijednost nailazi na ulogu vode u termičkoj regulaciji. Da bi pronašli toplinu potrebnu za povećanje temperature iz t₁ do t₂ određene mase tvari koja slijedi jednadžba može se upotrijebiti.

q = m x s x ∆t

q = potrebna toplina

m = masa tvari

∆t = t₁-t₂

Međutim, gornja jednadžba se ne primjenjuje ako reakcija uključuje promjenu faze. Primjerice, ne primjenjuje se kad voda ide u plinsku fazu (na mjestu ključanja) ili kada voda smrzne kako bi formirala led (na talištu). To je zato što toplina dodana ili uklonjena tijekom fazne promjene ne mijenja temperaturu.