Calore latente di fusione, vaporizzazione, solidificazione e condensazione

il calore latente è uno che non "sente", perché rappresenta l'energia termica che viene rilasciata o assorbita durante un cambio di fase, senza aumentare o diminuire la temperatura del sistema termodinamico. Esistono diversi tipi di calore latente, che sono governati dai cambiamenti di fase di una sostanza.

I tipi di calore latente sono il calore latente di fusione, vaporizzazione, solidificazione e condensazione. In altre parole, questi valori sono le unità di calore per massa necessarie per raggiungere il cambiamento di fase. Nel campo della termodinamica, lo studio del trasferimento di calore e degli effetti termici è comune.

Questi effetti sono coinvolti in qualsiasi processo, anche in quelli che si verificano a temperatura costante. Vengono quindi osservati i due tipi di calore che possono essere trasferiti a un corpo o sostanza e all'ambiente circostante durante un processo, che sono governati dalle singole proprietà della sostanza coinvolta: il calore sensitivo e il caldo latente.

Il calore sensibile si riferisce al calore che è "sentire "o misurato nel processo attraverso i cambiamenti della temperatura corporea. Al contrario, il calore latente si riferisce al momento in cui l'energia viene assorbita o rilasciata senza generare variazioni di temperatura.

indice

• 1 calore latente di fusione
• 2 Calore latente di vaporizzazione
• 3 Calore latente di solidificazione
• 4 Calore latente di condensa
• 5 riferimenti

Calore latente di fusione

La fusione è un processo fisico rappresentato come transizione di fase di una sostanza da solido a liquido. Pertanto, la fusione latente di una sostanza, o entalpia di fusione, il calore è la variazione di entalpia derivante da assorbimento di energia e portando alla sostanza di passare dalla fase solida alla fase liquida a pressione costante.

La temperatura alla quale si verifica questa transizione è chiamata temperatura di fusione e la pressione è considerata pari a 1 atm o 101 325 kPa, a seconda del sistema lavorato.

Grazie alla differenza di forze intermolecolari, le molecole in fase liquida ha maggior potere interno di un solido, rendendo solidi richiedono alimentazione positivo (assorbe calore) per fondere e raggiungere il liquido, mentre il mosto liquido rilasciare il calore per congelare (solidificare).

Questo cambiamento di entalpia può essere applicato a qualsiasi quantità di sostanza che raggiunge la fusione, per quanto piccola, ed è un valore costante (la stessa quantità di energia) che è espressa in unità di kJ / kg quando si desidera fare riferimento alle unità di massa.

È sempre una quantità positiva, tranne nel caso dell'elio, il che significa che l'elio si congela con l'assorbimento del calore. Il valore di fusione termica latente per l'acqua è 333,55 kJ / Kg.

Calore latente di vaporizzazione

Chiamata anche entalpia di vaporizzazione, è la quantità di energia che deve essere aggiunta a una sostanza in fase liquida affinché possa passare alla fase gassosa. Questo valore è una funzione della pressione alla quale si verifica la trasformazione.

Di solito è associato al normale punto di ebollizione di una sostanza, cioè il punto di ebollizione che ha quando la pressione di vapore del liquido è uguale alla pressione atmosferica a livello del mare (1 atm).

Il calore della vaporizzazione dipende dalla temperatura, anche se si può presumere che rimanga costante a basse temperature e a temperature molto inferiori a uno.

Inoltre, è importante notare che il calore della vaporizzazione sta diminuendo ad alte temperature, fino a raggiungere la cosiddetta temperatura critica della sostanza, dove sono equiparate. Oltre la temperatura critica, le fasi vapore e liquido diventano indistinguibili e la sostanza passa in uno stato di fluido supercritico.

Matematicamente, è espresso come l'aumento di energia della fase vapore rispetto all'energia nella fase liquida, più il lavoro che deve essere applicato contro la pressione atmosferica.

Il primo termine (aumento di energia) è l'energia necessaria per superare le interazioni intermolecolari presenti nel liquido, in cui le sostanze di forze maggiori tra collegamenti (acqua per esempio) avranno maggiori calore latente di vaporizzazione (2257 kJ / kg ) rispetto a quelli con poca forza tra i loro collegamenti (21 kJ / Kg).

Calore latente di solidificazione

Il calore latente di solidificazione è il calore coinvolto nel cambiamento di fase di una sostanza da liquido a solido. Come accennato in precedenza, le molecole di una sostanza nella fase liquida hanno una maggiore energia interna rispetto a quelle solide, quindi nella solidificazione l'energia viene rilasciata invece di assorbirla, come nella fusione.

Quindi, in un sistema termodinamico si può dire che il calore latente di solidificazione è l'opposto di quello della fusione, poiché l'energia coinvolta viene rilasciata all'esterno quando si verifica il cambiamento di fase.

Cioè, se il valore di calore latente dell'acqua si fonde è di 333,55 kJ / Kg, allora il valore di calore latente di solidificazione o congelamento dell'acqua sarà di -333,55 kJ / Kg.

Calore latente di condensa

Il calore latente di condensazione è quello che si verifica quando c'è una variazione di fase da una sostanza gassosa a un liquido, come nel caso del vapore acqueo.

Per quanto riguarda l'energia di ogni molecola, nei gas questo è persino maggiore rispetto ai liquidi, quindi c'è anche un rilascio di energia quando si passa dalla prima fase alla seconda.

Di nuovo, si può affermare che il valore del calore latente di condensazione sarà lo stesso di quello della vaporizzazione ma con un valore negativo. Quindi, un valore di calore latente di condensa per l'acqua sarà pari a -2257 kJ / Kg.

A temperature più elevate, il calore di condensazione diminuirà, mentre il punto di ebollizione aumenterà.

riferimenti

1. Calore latente. (N.d.). Estratto da en.wikipedia.org
2. Smith, J.M., Van Ness, H.C., e Abbott, M.M. (2007). Introduzione alla termodinamica dell'ingegneria chimica. Messico: McGraw-Hill.
3. Levine, I. (2002). Chimica fisica Madrid: McGraw-Hill.
4. Potenza, N. (s.f.). Energia nucleare. Estratto da nuclear-power.net
5. Elert, G. (s.f.). The Physics Hypertextbook. Estratto da physics.info