Скрытая теплоемкость и удельная теплоемкость
Скрытая течка
Когда вещество претерпевает фазовый переход, энергия поглощается или выделяется в виде тепла. Скрытая теплота - это теплота, которая поглощается или выделяется из вещества во время фазового перехода. Эти изменения тепла не вызывают изменений температуры, поскольку они поглощаются или выделяются. Две формы скрытой теплоты - это скрытая теплота плавления и скрытая теплота испарения. Скрытая теплота плавления возникает при плавлении или замерзании, а скрытая теплота парообразования – при кипении или конденсации. При фазовом переходе выделяется тепло (экзотермическое) при превращении газа в жидкость или жидкости в твердое тело. Фазовый переход поглощает энергию/тепло (эндотермический) при переходе из твердого состояния в жидкое или из жидкого в газообразное. Например, в парообразном состоянии молекулы воды обладают большой энергией, и силы межмолекулярного притяжения отсутствуют. Они движутся как отдельные молекулы воды. По сравнению с этим молекулы воды в жидком состоянии имеют низкую энергию. Однако некоторые молекулы воды способны переходить в парообразное состояние, если они обладают высокой кинетической энергией. При нормальной температуре будет равновесие между паровым и жидким состояниями молекул воды. При нагревании при температуре кипения большая часть молекул воды переходит в парообразное состояние. Итак, когда молекулы воды испаряются, водородные связи между молекулами воды должны быть разрушены. Для этого нужна энергия, и эта энергия известна как скрытая теплота парообразования. Для воды этот фазовый переход происходит при 100°СоС (температура кипения воды). Однако, когда этот фазовый переход происходит при этой температуре, молекулы воды поглощают тепловую энергию, чтобы разорвать связи, но это не приведет к еще большему повышению температуры.
Удельная скрытая теплота означает количество тепловой энергии, необходимое для полного превращения одной фазы в другую фазу единицы массы вещества.
Удельная теплоемкость
Теплоёмкость зависит от количества вещества. Удельная теплоемкость или удельная теплоемкость (s) - это теплоемкость, которая не зависит от количества веществ. Его можно определить как «количество тепла, необходимое для повышения температуры одного грамма вещества на один градус Цельсия (или один Кельвин) при постоянном давлении». Единицей удельной теплоемкости является Джг-1oC-1 Удельная теплоемкость воды очень высока и составляет 4,186 Джг. -1oC-1 Это означает, что для повышения температуры на 1 oC 1 г воды требуется 4,186 Дж тепловой энергии. нужно. С таким высоким значением сталкивается роль воды в терморегуляции. Чтобы найти теплоту, необходимую для повышения температуры от t1 до t2 определенной массы вещества, можно использовать следующее уравнение.
q=m x s x ∆t
q=необходимое тепло
m=масса вещества
∆t=t1-t2
Однако приведенное выше уравнение неприменимо, если реакция включает фазовый переход. Например, он не применяется, когда вода переходит в газовую фазу (при температуре кипения) или когда вода замерзает с образованием льда (при температуре плавления). Это связано с тем, что тепло, добавленное или удаленное во время фазового перехода, не меняет температуру.
В чем разница между скрытой теплоемкостью и удельной теплоемкостью?
• Скрытая теплота – это энергия, поглощаемая или выделяемая при фазовом переходе вещества. Удельная теплоемкость - это количество тепла, необходимое для повышения температуры одного грамма вещества на один градус Цельсия (или один Кельвин) при постоянном давлении.
• Удельная теплоемкость не применяется, когда вещество претерпевает фазовый переход.
• Удельная теплоемкость вызывает изменение температуры, в то время как скрытая теплота не влияет на изменение температуры.