Latent värme , energi som absorberas eller frigörs av ett ämne under en förändring i dess fysiska tillstånd (fas) som inträffar utan att ändra dess temperatur . Den latenta värmen associerad med att smälta en fast substans eller frysa en vätska kallas fusionsvärme ; det som är förknippat med förångning av en vätska eller ett fast ämne eller kondensering av en ånga kallas förångningsvärme . Den latenta värmen uttrycks normalt som mängden värme (i enheter av joules eller kalorier ) per mol eller enhetsmassa av ämnet som genomgår tillståndsförändring.
smältande isbitar Isbitar smälter när temperaturen stiger. Under smältningen absorberar isen latent värme som används för att ändra tillståndet för vattnet från is till flytande vatten. Medan isen absorberar latent värme ändras inte temperaturen. T.Tulic / Fotolia
Till exempel när en kruka med vatten hålls kokande, temperaturen förblir vid 100 ° C (212 ° F) tills den sista droppen avdunstar, eftersom all värme som tillsätts till vätskan absorberas som latent förångningsvärme och transporteras bort av de utgående ångmolekylerna. På samma sätt, medan isen smälter, förblir den vid 0 ° C (32 ° F), och det flytande vattnet som bildas med den latenta fusionsvärmen är också vid 0 ° C. Fusionsvärmen för vatten vid 0 ° C är cirka 334 joule (79,7 kalorier) per gram och förångningsvärmen vid 100 ° C är cirka 2230 joule (533 kalorier) per gram. Eftersom förångningsvärmen är så stor, ånga bär en hel del värmeenergi som släpps ut när det kondenserar, vilket gör vatten till en utmärkt arbetsvätska för värmemotorer.
Latent värme uppstår från det arbete som krävs för att övervinna krafterna som håller samman atomer eller molekyler i ett material. Den vanliga strukturen för en kristallint fast ämne upprätthålls av attraktionskrafter bland dess enskilda atomer, som svänger något om deras genomsnittliga positioner i kristallgitteret. När temperaturen ökar blir dessa rörelser alltmer våldsamma tills, vid smältpunkten, de attraktiva krafterna inte längre är tillräckliga för att bibehålla stabiliteten hos kristallgitteret. Ytterligare värme (latent smältvärme) måste emellertid tillsättas (vid konstant temperatur) för att åstadkomma övergången till det ännu mer störda flytande tillståndet, där de enskilda partiklarna inte längre hålls i fasta gitterlägen men är fria att röra sig genom vätskan. En vätska skiljer sig från en gas genom att attraktionskrafterna mellan partiklarna fortfarande är tillräckliga för att upprätthålla en långdistansordning som ger vätskan en grad av sammanhållning. När temperaturen ytterligare ökar uppnås en andra övergångspunkt (kokpunkten) där långdistansordningen blir instabil i förhållande till partiklarnas i stort sett oberoende rörelser i den mycket större volymen upptagen av ånga eller gas. Återigen måste ytterligare värme (latent förångningsvärme) tillsättas för att bryta vätskans långväga ordning och åstadkomma övergången till det i stort sett orörda gasformiga tillståndet.
Latent värme är associerat med andra processer än förändringar mellan fasta, flytande och ångfaser i en enda substans. Många fasta ämnen finns i olika kristallina modifieringar, och övergångarna mellan dessa involverar i allmänhet absorption eller utveckling av latent värme. Processen att lösa ett ämne i ett annat involverar ofta värme; om lösning processen är en strikt fysisk förändring, värmen är en latent värme. Ibland åtföljs emellertid processen av en kemisk förändring, och en del av värmen är den som är förknippad med den kemiska reaktionen. Se även smälter.
Copyright © Alla Rättigheter Förbehållna | asayamind.com