Latentinis karštis prieš jautrų karštį
Kai sistemos energija pasikeičia dėl temperatūros skirtumo tarp sistemos ir jos aplinkos, sakome, kad energija buvo perduota kaip šiluma (q). Šilumos perdavimas vyksta iš aukštos temperatūros į žemą temperatūrą, kuri priklauso nuo temperatūros gradiento.
Latentinė šiluma
Kai cheminėje medžiagoje vyksta fazės pasikeitimas, energija sugeriama arba išsiskiria kaip šiluma. Latentinė šiluma yra šiluma, kuri sugeria arba išsiskiria iš medžiagos keičiantis fazei. Šie šilumos pokyčiai nesukelia temperatūros pokyčių, nes jie absorbuojami arba išsiskiria. Fazės pokytis reiškia, kad kieta medžiaga pereina į dujinę fazę arba skystis pereina į kietą fazę arba atvirkščiai. Tai spontaniška konversija ir vyksta esant tam tikram slėgiui būdingoje temperatūroje. Taigi dvi latentinės šilumos formos yra latentinė sintezės šiluma ir latentinė garavimo šiluma. Lydymosi arba užšalimo metu atsiranda latentinė lydymosi šiluma. O latentinė garavimo šiluma vyksta verdant arba kondensuojantis. Fazės pasikeitimas išskiria šilumą (egzoterminę), kai dujos virsta skysčiu arba skystis į kietą. Fazių pokytis sugeria energiją / šilumą (endotermiškai), kai iš kieto į skystą arba skystą į dujinį. Pavyzdžiui, garų būsenoje vandens molekulės yra labai energingos. Ir nėra tarpmolekulinių traukos jėgų. Jie juda kaip atskiros vandens molekulės. Palyginti su tuo, skystos būsenos vandens molekulės turi mažą energiją. Tačiau kai kurios vandens molekulės gali išeiti į garų būseną, jei jų kinetinė energija yra didelė. Normalioje temperatūroje bus pusiausvyra tarp garų būsenos ir skystos būsenos vandens molekulių. Tačiau kaitinant iki virimo temperatūros, dauguma vandens molekulių bus išleistos į garų būseną. Taigi, kai vandens molekulės išgaruoja, vandenilio ryšiai tarp vandens molekulių turi nutrūkti. Tam reikia energijos, kuri yra žinoma kaip latentinė garavimo šiluma. Vandeniui šis fazės pokytis vyksta esant 100°C (vandens virimo temperatūrai). Tačiau kai fazės pokytis įvyksta esant tokiai temperatūrai, šilumos energiją sugeria vandens molekulės, kad nutrūktų ryšiai, tačiau tai nepadidins temperatūros daugiau.
Savitinė latentinė šiluma reiškia šilumos energijos kiekį, reikalingą fazei visiškai paversti kita medžiagos masės vieneto faze.
Sensible Heat
Jausminga šiluma yra energijos perdavimo forma termodinaminės reakcijos metu, dėl kurios keičiasi temperatūra. Medžiagos juntamą šilumą galima apskaičiuoti pagal šią formulę.
Q=mc∆T
Q=jautrus karštis
M=medžiagos masė
C=savitoji šiluminė talpa
∆T=temperatūros pokytis, kurį sukelia šilumos energija
Kuo skiriasi latentinis karštis nuo jautrios šilumos?
• Latentinė šiluma neturi įtakos medžiagos temperatūrai, o jautri šiluma veikia temperatūrą ir ją padidina arba mažina.
• Latentinė šiluma sugeriama arba išsiskiria pasikeitus fazei. Jautrioji šiluma yra šiluma, išsiskirianti arba sugerta bet kokio termodinaminio proceso metu, išskyrus fazių pokyčius.
• Pavyzdžiui, kaitinant vandenį nuo 25°C iki 100°C, tiekiama energija padidino temperatūrą. Todėl ta šiluma vadinama jautria šiluma. Bet kai 100°C temperatūros vanduo išgaruoja, tai nekelia temperatūros. Šiuo metu sugerta šiluma vadinama latentine šiluma.
