Varjatud sulatamise soojus, aurustumine, tahkestumine ja kondenseerumine



The varjatud soojus on selline, mis ei tunne end, sest see esindab soojusenergiat, mis vabaneb või imendub faasi muutumise ajal, termodünaamilise süsteemi temperatuuri suurendamata või vähendamata. Varjatud soojust on mitu tüüpi, mida reguleerivad aine faasimuutused.

Varjatud soojuse tüübid on sulatamise varjatud soojus, aurustamine, tahkestumine ja kondenseerumine. Teisisõnu on need väärtused soojuse ühikud massi kohta, mis on vajalikud faasi muutuse saavutamiseks. Termodünaamika valdkonnas on tavaline soojusülekande ja termilise mõju uurimine.

Need mõjud on seotud mis tahes protsessiga, isegi siis, kui need esinevad konstantsel temperatuuril. Seejärel jälgitakse kahte tüüpi soojust, mida saab protsessi käigus üle kanda kehasse või ainesse ja ümbritsevasse keskkonda ning mida reguleerivad asjaomase aine individuaalsed omadused: soojus mõistlik ja soojus varjatud.

Mõistlik soojus tähendab soojust, mis on "tunne " või mõõdetakse protsessis kehatemperatuuri muutuste kaudu. Seevastu latentne soojus viitab hetkele, mil energia neeldub või vabaneb ilma temperatuurimuutusi tekitamata.

Indeks

  • 1 Varjatud termotuumasüntees
  • 2 Varjatud aurustumistemperatuur
  • 3 Latentne tahkestamise soojus
  • 4 Latentne kondenseerunud soojus
  • 5 Viited

Varjatud termotuumasüntees

Fusioon on füüsikaline protsess, mida kujutatakse aine faasina üleminekuna tahkest vedelikuni. Seetõttu on aine varjatud soojuse või sulandumise entalpiaga seotud energia imendumisest tulenev entalpia muutus, mis viib kõnealuse aine pideva rõhu ja tahke faasi vedelasse faasi..

Seda ülemineku temperatuuri nimetatakse sulamistemperatuuriks ja eeldatakse, et rõhk on 1 atm või 101 325 kPa, sõltuvalt töötatud süsteemist..

Tänu intermolekulaarsete jõudude erinevusele on vedelas faasis olevad molekulid kõrgema sisemise energiaga kui tahke aine, nii et tahked ained vajavad positiivset energiat (neelavad soojust), et sulatada neid ja jõuda vedelikku. vabastage soojus, et külmutada (tahkestuda).

Seda entalpia muutust saab rakendada mistahes sulamiseni jõudva aine koguse suhtes, olenemata sellest, kui väike ja see on konstantse väärtusega (sama energiakogus), mida väljendatakse ühikutes kJ / kg, kui soovid viidata üksustele. tainast.

See on alati positiivne kogus, välja arvatud heeliumi puhul, mis tähendab, et heelium külmub soojuse imendumisega. Vee latentne soojuse fusiooniväärtus on 333,55 kJ / kg.

Varjatud aurustumistemperatuur

Samuti nimetatakse aurustumise entalpiaks, mis on energia kogus, mida tuleb lisada vedelas faasis, et see saaks üleminekut gaasifaasile. See väärtus on selle rõhu funktsioon, milles transformatsioon toimub.

See on tavaliselt seotud aine normaalse keemistemperatuuriga, st keemistemperatuuriga, kui vedeliku aururõhk on võrdne atmosfäärirõhuga merepinnal (1 atm)..

Aurustumise soojus sõltub temperatuurist, kuigi võib eeldada, et see jääb püsivaks madalatel temperatuurivahemikel ja temperatuuridel, mis on palju madalamad kui üks.

Lisaks on oluline märkida, et aurustumise kuumus langeb kõrgel temperatuuril, kuni saavutatakse aine nn kriitiline temperatuur, kus need on võrdsed. Lisaks kriitilisele temperatuurile muutuvad auru ja vedeliku faasid eristamatuks ja aine muutub ülekriitilise vedeliku olekuks.

Matemaatiliselt väljendatakse seda aurufaasi energia suurenemisena võrreldes vedelas faasis oleva energiaga, millele lisandub töö, mida tuleb rakendada atmosfäärirõhu suhtes..

Esimene termin (energiakasutus) on energia, mis on vajalik vedelikus esinevate molekulidevaheliste interaktsioonide ületamiseks, kui need ained, millel on kõrgemad jõud sidemete vahel (näiteks vesi), omavad suuremat latentset aurustumistemperatuuri (2257 kJ / kg). ) kui vähe jõudu nende vaheliste linkide vahel (21 kJ / kg).

Latentne tahkestumise soojus

Tahkestumise latentne kuumus on aine faasivahetusest vedelikust tahkeks. Nagu eelnevalt mainitud, on vedelas faasis olevate ainete molekulidel suurem sisemine energia kui tahketel ainetel, nii et tahkestamisel vabaneb energia selle absorbeerimise asemel, nagu fusioonis..

Niisiis võib termodünaamilises süsteemis öelda, et latentne tahkestamise soojus on fusiooni vastupidine, kuna faasimuutuse toimumise ajal vabaneb kaasatud energia väljastpoolt..

See tähendab, et kui vee latentne soojusväärtus on 333,55 kJ / kg, siis on vee tahkestamise või külmutamise varjatud soojusväärtus -333,55 kJ / kg..

Varjatud kondensvee soojus

Varjatud kondensatsiooni soojus on see, mis tekib siis, kui gaasiline aine muutub vedelikuks, nagu veeauru puhul..

Iga molekuli energia osas on gaasides see isegi suurem kui vedelike puhul, seega on ka energia vabanemine esimesest faasist teise liikumisel..

Jällegi võib öelda, et kondenseerunud varjatud soojuse väärtus on sama, mis aurustumine, kuid negatiivse väärtusega. Seejärel on veele kondenseerunud varjatud soojusväärtus võrdne -2257 kJ / kg.

Kõrgematel temperatuuridel väheneb kondenseerumise soojus, samal ajal kui keemistemperatuur suureneb.

Viited

  1. Varjatud soojus. (s.f.). Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org
  2. Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M.M. (2007). Keemiatehnoloogia termodünaamika tutvustus. Mehhiko: McGraw-Hill.
  3. Levine, I. (2002). Füüsiline keemia Madrid: McGraw-Hill.
  4. Power, N. (s.f.). Tuumaenergia. Välja otsitud tuuma-Power.net
  5. Elert, G. (s.f.). Füüsika hüpertekstiraamat. Välja otsitud füüsikast