Разница между скрытым теплом и явным теплом

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Скрытое тепло против явного тепла

Когда энергия системы изменяется из-за разницы температур между системой и ее окружением, мы говорим, что энергия передается в виде тепла (q). Передача тепла происходит от высокой температуры к низкой, что соответствует температурному градиенту.

Скрытая теплота

Когда вещество претерпевает фазовый переход, энергия поглощается или выделяется в виде тепла. Скрытое тепло - это тепло, которое поглощается или выделяется веществом во время фазового перехода. Эти изменения тепла не вызывают изменений температуры, поскольку они поглощаются или высвобождаются. Фазовый переход означает переход твердого вещества в газообразную фазу или переход жидкости в твердую фазу, или наоборот. Это спонтанное преобразование, 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 во время плавления или замерзания. А скрытая теплота парообразования возникает во время кипения или конденсации. Фазовое превращение выделяет тепло (экзотермическое) при преобразовании газа в жидкость или жидкости в твердое тело. Фазовый переход поглощает энергию / тепло (эндотермический) при переходе от твердого тела к жидкости или жидкости к газу. Например, в парообразном состоянии молекулы воды обладают высокой энергией. И нет никаких 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 состоянии. Но при нагревании до точки кипения большая часть молекул воды переходит в парообразное состояние. Итак, когда молекулы воды испаряются, водородные связи между молекулами воды должны быть разорваны. Для этого необходима энергия, известная как скрытая теплота испарения. Для воды это фазовое изменение происходит при 100 ° C (точка кипения воды). Однако, когда это фазовое изменение происходит при этой температуре, тепловая энергия поглощается молекулами воды, разрывая связи, но это не увеличивает температуру больше.

Удельная скрытая теплота означает количество тепловой энергии, необходимое для полного преобразования одной фазы в другую фазу единицы массы вещества.

Явное тепло

Явное тепло - это форма передачи энергии во время термодинамической реакции, которая вызывает изменение температуры. Явная теплота вещества может быть рассчитана по следующей формуле.

Q = mc∆T

Q = явное тепло

M = масса вещества

C = удельная теплоемкость

∆T = изменение температуры, вызванное тепловой энергией

В чем разница между скрытой теплотой и явной теплотой?

• Скрытое тепло не влияет на температуру вещества, тогда как явное тепло влияет на температуру и заставляет ее повышаться или понижаться.

• Скрытое тепло поглощается или выделяется при фазовом переходе. Явное тепло - это тепло, выделяющееся или поглощаемое во время любого термодинамического процесса, кроме фазовых переходов.

• Например, при нагревании воды от 25 ° C до 100 ° C подводимая энергия вызвала повышение температуры. Поэтому это тепло называется явным теплом. Но когда вода при температуре 100 ° C испаряется, это не вызывает повышения температуры. Поглощенное в этот момент тепло называется скрытым теплом.