Differenza tra calore latente e calore specifico

Calore latente vs calore specifico

Calore latente

Quando una sostanza subisce un cambiamento di fase, l'energia viene assorbita o rilasciata sotto forma di calore. Il calore latente è il calore che viene assorbito o rilasciato da una sostanza durante un cambio di fase. Questi cambiamenti di calore non provocano variazioni di temperatura man mano che vengono assorbiti o rilasciati. Le due forme di calore latente sono calore latente di fusione e calore latente di vaporizzazione. Il calore latente di fusione avviene durante la fusione o il congelamento e il calore latente della vaporizzazione avviene durante l'ebollizione o la condensazione. Il cambio di fase rilascia calore (esotermico) quando si converte il gas in liquido o liquido in solido. Il cambio di fase assorbe energia / calore (endotermico) quando passa da solido a liquido o da liquido a gas. Ad esempio, nello stato di vapore, le molecole d'acqua sono altamente energetiche e non ci sono forze di attrazione intermolecolari. Si muovono come singole molecole d'acqua. Rispetto a questo, le molecole di acqua allo stato liquido hanno basse energie. Tuttavia, alcune molecole d'acqua sono in grado di sfuggire allo stato di vapore se hanno un'elevata energia cinetica. A temperatura normale, ci sarà un equilibrio tra lo stato di vapore e lo stato liquido delle molecole d'acqua. Durante il riscaldamento, al punto di ebollizione la maggior parte delle molecole d'acqua verrà rilasciata allo stato di vapore. Quindi, quando le molecole d'acqua stanno evaporando, i legami idrogeno tra le molecole d'acqua devono essere spezzati. Per questo, è necessaria energia e questa energia è conosciuta come il calore latente della vaporizzazione. Per l'acqua, questo cambio di fase avviene a 100 ^oC (punto di ebollizione dell'acqua). Tuttavia, quando questo cambiamento di fase avviene a questa temperatura, l'energia termica viene assorbita dalle molecole d'acqua per rompere i legami, ma non aumenterà la temperatura più.

Per calore specifico latente si intende la quantità di energia termica necessaria per convertire completamente una fase in un'altra fase di una massa unitaria di una sostanza.

Calore specifico

La capacità termica dipende dalla quantità di sostanza. Calore specifico o capacità termica specifica (s) è la capacità di calore che è indipendente dalla quantità di sostanze. Può essere definito come "la quantità di calore richiesta per innalzare la temperatura di un grammo di una sostanza di un grado Celsius (o un Kelvin) a una pressione costante." L'unità di calore specifico è Jg^-1oC^-1. Il calore specifico dell'acqua è molto alto con il valore di 4,186 Jg^-1oC^-1. Questo significa, per aumentare la temperatura di 1 ^oC di 1 g di acqua, 4.186 J di energia termica è necessaria. Questo valore elevato incontra il ruolo dell'acqua nella regolazione termica. Per trovare il calore necessario per aumentare la temperatura da t₁ a t₂ di una certa massa di una sostanza che segue l'equazione può essere usata.

q = m x s x Δt

q = calore richiesto

m = massa della sostanza

Δt = t₁-t₂

Tuttavia, l'equazione di cui sopra non si applica se la reazione comporta un cambiamento di fase. Ad esempio, non si applica quando l'acqua sta andando alla fase gassosa (al punto di ebollizione) o quando l'acqua congela per formare ghiaccio (nel punto di fusione). Questo perché, il calore aggiunto o rimosso durante il cambio di fase non cambia la temperatura.