Скрытая теплота и явная теплота
Когда энергия системы изменяется из-за разницы температур между системой и окружающей средой, мы говорим, что энергия передается в виде тепла (q). Теплопередача происходит от высокой температуры к низкой температуре в соответствии с температурным градиентом.
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. Фазовый переход означает, что твердое тело переходит в газообразную фазу или жидкость переходит в твердую фазу или наоборот. Это самопроизвольное превращение, которое происходит при характерной температуре для данного давления. Итак, две формы скрытой теплоты - это скрытая теплота плавления и скрытая теплота испарения. Скрытая теплота плавления возникает при плавлении или замерзании. А скрытая теплота парообразования имеет место 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 высокой энергией. И нет сил межмолекулярного притяжения. 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 молекулами воды в парообразном и жидком состояниях. Но, при нагревании до точки кипения, большая часть молекул воды перейдет 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°С (температура кипения воды). Однако, когда этот фазовый переход происходит при этой температуре, тепловая энергия поглощается молекулами воды, 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.
Явное тепло
Явное тепло – это форма передачи энергии во время термодинамической реакции, которая вызывает изменение температуры. Явную теплоту вещества можно рассчитать по следующей формуле.
Q=mc∆T
Q=явная теплота
M=масса вещества
C=удельная теплоемкость
∆T=изменение температуры, вызванное тепловой энергией
В чем разница между скрытой и явной теплотой?
• Скрытая теплота не влияет на температуру вещества, тогда как явная теплота влияет на температуру и вызывает ее повышение или понижение.
• Скрытая теплота поглощается или выделяется при фазовом переходе. Явное тепло - это тепло, выделяемое или поглощаемое во время любого термодинамического процесса, кроме фазовых переходов.
• Например, при нагреве воды с 25°C до 100°C подводимая энергия вызывала повышение температуры. Поэтому это тепло называется ощутимым теплом. Но когда вода при 100°C испаряется, это не вызывает повышения температуры. Поглощенное в этот момент тепло называется скрытой теплотой.
