Vad är latent värme? Definition och exempel

Speciell latent värme (L) definieras som mängden termisk energi (värme, Q) som absorberas eller frigörs när en kropp genomgår en process med konstant temperatur. Ekvationen för specifikt latent värme är:

L = Q / m

var:

• L är den specifika latenta värmen
• Q är den värme som absorberas eller frigörs
• m är massan hos ett ämne

De vanligaste typerna av processer med konstant temperatur är fasförändringar, såsom smältning, frysning, förångning eller kondensation. Energin anses vara "latent" eftersom den i huvudsak är dold i molekylerna tills fasförändringen inträffar. Det är "specifikt" eftersom det uttrycks i energi per enhetsmassa. De vanligaste enheterna med specifikt latent värme är joule per gram (J / g) och kilojoules per kilogram (kJ / kg).

Specifik latent värme är en intensiv egenskap hos materien. Dess värde beror inte på provstorleken eller varifrån provet tas i ett ämne.

Historia

Den brittiska kemisten Joseph Black introducerade begreppet latent värme någonstans mellan 1750 och 1762. Scotch-whiskyproducenter hade anlitat Black för att bestämma den bästa blandningen av bränsle och vatten för destillation och för att studera förändringar i volym och tryck vid konstant temperatur. Svart använde kalorimetri för sin studie och registrerade latenta värmevärden.

Den engelska fysikern James Prescott Joule beskrev latent värme som en form av potentiell energi. Joule trodde att energin var beroende av den specifika konfigurationen av partiklar i ett ämne. I själva verket är det atomernas orientering i en molekyl, deras kemiska bindning och deras polaritet som påverkar latent värme.

Typer av latent värmeöverföring

Latent värme och förnuftig värme är två typer av värmeöverföring mellan ett föremål och dess miljö. Tabeller sammanställs för latent smältvärme och latent förångningsvärme. Känslig värme beror i sin tur på kroppens sammansättning.

• Latent Heat of Fusion: Latent smältvärme är den värme som absorberas eller frigörs när materien smälter, och ändrar fas från fast till flytande form vid konstant temperatur.
• Latent förångningsvärme: Latent förångningsvärme är den värme som absorberas eller frigörs när materien förångas, och ändrar fas från vätska till gasfas vid konstant temperatur.
• Kännbart värme: Även om förnuftigt värme ofta kallas latent värme, är det inte en situation med konstant temperatur, och det är inte heller någon fasförändring. Känslig värme återspeglar värmeöverföring mellan materien och dess omgivningar. Det är värmen som kan "avkännas" som en förändring i ett objekts temperatur.

Tabell över specifika latenta värmevärden

Detta är en tabell över specifik latent värme (SLH) för fusion och förångning för vanliga material. Notera de extremt höga värdena för ammoniak och vatten jämfört med värdena för icke-polära molekyler.

Material	Smältpunkt (° C)	Kokpunkt (° C)	SLH of Fusion kJ / kg	SLH för förångning kJ / kg
Ammoniak	& # X2212; 77,74	& # X2212; 33,34	332,17	1369
Koldioxid	& # X2212; 78	& # X2212; 57	184	574
Etanol	& # X2212; 114	78,3	108	855
Väte	& # X2212; 259	& # X2212; 253	58	455
Leda	327,5	1750	23,0	871
Kväve	& # X2212; 210	& # X2212; 196	25,7	200
Syre	& # X2212; 219	& # X2212; 183	13,9	213
Kylmedel R134A	& # X2212; 101	& # X2212; 26,6	& # X2014;	215,9
toluen	& # X2212; 93	110,6	72,1	351
Vatten	0	100	334	2264.705

Känslig värme och meteorologi

Medan latent fusionsvärme och förångning används i fysik och kemi, anser meteorologer också förnuftigt värme. När latent värme absorberas eller frigörs ger det instabilitet i atmosfären, vilket kan ge svårt väder. Förändringen i latent värme förändrar föremålens temperatur när de kommer i kontakt med varmare eller kallare luft. Både latent och förnuftig värme får luft att röra sig, vilket ger vind och vertikal rörelse av luftmassor.

Exempel på latent och känslig värme

Vardagen är fylld med exempel på latent och förnuftig värme: