Коли речовина плавиться або випаровується, вона поглинає певну кількість гарячий дзвінок прихована теплота плавлення або прихована теплота випаровування, залежно від випадку . Приховане тепло, яким би воно не було, залишається прихованим, але воно існує, навіть незважаючи на збільшення тепла температури, оскільки, поки триває плавлення або випаровування речовини, ніяких змін не буде зафіксовано.
Щоб зрозуміти ці поняття, ви повинні дуже добре знати різницю між ними тепло і температура .
Поки відчутне тепло це той, який при надходженні до речовини підвищує її температуру.
 |
| Тепло: вид енергії. |
Як показує досвід кількість тепла прийняте (або перенесене) тілом прямо пропорційно його масі та підвищенню (або зниженню) температури, яке воно відчуває.
Q = mВ · CeВ · (Tf-Ti)
Простішими словами, кількість тепла отриманий або переданий тілом обчислюється за цією формулою, в якій м це маса, ЄС - питома теплоємність, ви - початкова температура і Tf остаточна температура. В Тому Tf - Ti = О T (коливання температури).
Якщо Ti> Tf, тіло віддає тепло Q 0
Це визначає питоме тепло (Ce) як кількість тепла, яке повинно подаватися на грам речовини, щоб підвищити його температуру на один градус Цельсія. У приватному випадку вода ЄС вартістю 1 кал/гВє C Гі 4186 Дж.
(Див. Таблицю питомої температури для деяких речовин)
Питому теплоємність можна визначити з наведеного рівняння. Якщо проясниться ЄС це призводить:
Прихована теплота плавлення
Називається тепло, необхідне для цієї зміни фізичного стану води без будь-яких змін температури прихована теплота плавлення Або просто теплота плавлення води.
Це означає, що якщо ми дістанемо з морозильної камери, температура якої становить 6 ° С, шматок льоду масою 100 грам і викладемо на відкрите місце, то тепло навколишнього середовища підвищить температуру льоду, а коли вона досягне 0 ° C і продовжить отримувати тепло, почне танути.
З цього моменту все отримане тепло буде використано для перетворення крижаної маси в рідку воду. Оскільки йому потрібно 80 калорій на кожен грам (див. Діаграму), йому потрібно буде отримати 8000 калорій з навколишнього середовища, щоб повністю розтанути. Коли це станеться, вода все ще буде при температурі 0 ° C, і її температура буде підвищуватися, лише якщо вона продовжує отримувати тепло, поки вона не зрівняється з температурою навколишнього середовища.
Тепло плавлення кожної речовини
Відповідні розрахунки проводяться за формулами:
Де О »f = прихована теплота плавлення у вапні/грам.
Питання = тепло, що подається в калоріях.
м = маса речовини в грамах.
У наступній таблиці наведені деякі значення прихованої теплоти плавлення для різних речовин.
Речовина О » F в кал/гр.
Вода В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 80
Залізо В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 6
Мідь В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 42
Срібло В В В В В В 21
Платинова В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 27
Золото. В В В В В В В В В 16
Меркурій .В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В, 8
Провідний В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 5.9
| Прихована теплота плавлення води: 80 кал/г. |
Приховане тепло застигання
Оскільки протилежністю плавлення є затвердіння або заморожування, кількість тепла, необхідного речовині для плавлення, є таким самим, яке воно дає при затвердінні.
Отже, щодо речовини прихована теплота плавлення дорівнює прихованій теплі затвердіння або замерзання.
Вправа 1
Обчисліть кількість тепла, необхідне для перетворення 100 грамів льоду з температурою - 15 ° C у воду у 0 ° C.
Для того, щоб лід підняв свою температуру з - 15 ° С до температури плавлення 0 ° С, необхідна кількість тепла, яке обчислюється за рівнянням
Q = m Ce О ”T.
Питання = необхідне тепло (у калоріях)
ЄС = Питома теплоємність (в кал/графік С)
О ”T = коливання температури або Tf - Ti (у градусах С)
Q 1 = 100 г x 0,50 кал/гр ° C x 15 ° C = 750 калорій.
Потім, щоб лід розтанув і мала воду при 0 ° C, застосовується рівняння
Q = mО »f (прихована теплота плавлення води, згідно з таблицею вище, становить 80 кал/г), тоді:
Q 2 = 100 гр х 80 кал/гр = 8000 кал
Таким чином, загальна кількість необхідного тепла становить:
Q 1 + Q 2 = 750 кал + 8000 кал = 8 750 калорій.
Приховане тепло випаровування
При даному тиску вся нагріта рідина закипає при фіксованій температурі, яка становить її Точка кипіння . Це залишається постійним, незалежно від тепла, яке подається до рідини, тому що якщо до неї подавати більшу кількість тепла, відбуватиметься більший викид бульбашок без зміни температури рідини.
Коли відбувається закипання, всередині рідини утворюються рясні бульбашки, які піднімаються на поверхню, віддаючи пар.
Якщо ви продовжуєте нагрівати киплячу рідину, температура більше не підвищується, це спричиняє зменшення кількості рідини і збільшує кількість пари.
При вимірюванні температури киплячої рідини і температури пари спостерігається, що обидва стани мають однакову температуру; інакше кажучи; співіснують у термодинамічній рівновазі.
При нормальному тиску (1 атм = 760 мм рт. Ст.) Вода закипає (закипає) і пара конденсується при 100 ° С, при цій температурі вона називається температура кипіння води . Якщо ви хочете, щоб вода переходила з рідини в пару або навпаки, не змінюючи температури, вам потрібен обмін 540 калорій на кожен грам. Це тепло, необхідне для зміни стану без зміни температури, називається прихована теплота випаровування води або просто теплота випаровування.
За визначенням прихована теплота випаровування речовини - це кількість теплоти, необхідна для зміни 1 граму киплячої рідини на 1 грам пари, підтримуючи її температуру постійною .
Відповідні розрахунки проводяться за формулами:
О »v = прихована теплота випаровування в кал/г
Питання = тепло, що подається в калоріях
м = маса речовини в грамах.
Як протилежність випаровування є конденсація, кількість тепла, необхідного речовині для випаровування, дорівнює тій, що віддається при конденсації, отже, в обох прихована теплота конденсації дорівнює прихованій теплоті випаровування для зазначеної речовини.
У наступній таблиці наведені значення прихованої теплоти випаровування деяких речовин.
Прихована теплота випаровування деяких речовин
Речовина О » v в кал/гр
Вода В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 5 540
Азот В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 48
Геліо В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 6
Повітря В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 51
Меркурій В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 65
Етиловий спирт В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 204
Бром В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 44
Вправа 2
Обчисліть кількість тепла, необхідне для перетворення 100 грамів льоду при - 0 ° С на пару при 130 ° С.
Щоб лід підняв свою температуру з - 10 ° С до температури плавлення 0 ° С, йому потрібна кількість тепла, що дорівнює:
Q 1 = m CeО ”T = 100 г x 0,50 кал/гр ° C x 10 ° C = 500 кал .
Далі для розрахунку тепла, необхідного для танення льоду та наявності води при температурі 0 ° С, застосовується рівняння
Q 2 = 100 гр х 80 кал/гр = 8000 кал.