Լատենտ ջերմություն ընդդեմ զգայուն ջերմության
Երբ համակարգի էներգիան փոխվում է համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմաստիճանի տարբերության պատճառով, մենք ասում ենք, որ էներգիան փոխանցվել է որպես ջերմություն (q): Ջերմության փոխանցումը տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանից ցածր ջերմաստիճան, որն ըստ ջերմաստիճանի գրադիենտի։
Լատենտ ջերմություն
Երբ նյութը ենթարկվում է փուլային փոփոխության, էներգիան կլանում է կամ ազատվում ջերմության տեսքով: Թաքնված ջերմությունը այն ջերմությունն է, որը կլանվում կամ ազատվում է նյութից փուլային փոփոխության ժամանակ: Այս ջերմային փոփոխությունները չեն առաջացնում ջերմաստիճանի փոփոխություններ, քանի որ դրանք կլանվում կամ ազատվում են:Ֆազային փոփոխություն նշանակում է պինդ, որն անցնում է գազային փուլ կամ հեղուկ, որը գնում է դեպի պինդ փուլ կամ հակառակը: Դա ինքնաբուխ փոխակերպում է և տեղի է ունենում տվյալ ճնշման համար բնորոշ ջերմաստիճանում: Այսպիսով, թաքնված ջերմության երկու ձևերն են միաձուլման թաքնված ջերմությունը և գոլորշիացման գաղտնի ջերմությունը: Ձուլման թաքնված ջերմությունը տեղի է ունենում հալման կամ սառեցման ժամանակ։ Իսկ գոլորշիացման թաքնված ջերմությունը տեղի է ունենում եռման կամ խտացման ժամանակ։ Ֆազային փոփոխությունը արտազատում է ջերմություն (էկզոթերմիկ), երբ գազը վերածում է հեղուկի կամ հեղուկը պինդի: Ֆազային փոփոխությունը կլանում է էներգիա/ջերմություն (էնդոթերմիկ), երբ անցնում է պինդից հեղուկ կամ հեղուկ գազ: Օրինակ, գոլորշիների վիճակում ջրի մոլեկուլները շատ էներգետիկ են: Իսկ միջմոլեկուլային ձգողական ուժեր չկան։ Նրանք շարժվում են որպես մեկ ջրի մոլեկուլներ: Դրա համեմատ հեղուկ վիճակում գտնվող ջրի մոլեկուլներն ունեն ցածր էներգիա։ Այնուամենայնիվ, որոշ ջրի մոլեկուլներ կարող են փախչել գոլորշիների վիճակի, եթե նրանք ունեն բարձր կինետիկ էներգիա: Նորմալ ջերմաստիճանում հավասարակշռություն կլինի գոլորշի վիճակի և հեղուկ վիճակի ջրի մոլեկուլների միջև:Բայց եռման կետում տաքացնելիս ջրի մոլեկուլների մեծ մասը կթողարկվի գոլորշի վիճակի։ Այսպիսով, երբ ջրի մոլեկուլները գոլորշիանում են, ջրի մոլեկուլների միջև ջրածնային կապերը պետք է կոտրվեն: Դրա համար էներգիա է անհրաժեշտ, և այդ էներգիան հայտնի է որպես գոլորշիացման թաքնված ջերմություն: Ջրի համար այս փուլային փոփոխությունը տեղի է ունենում 100°C ջերմաստիճանում (ջրի եռման կետ): Այնուամենայնիվ, երբ այս փուլային փոփոխությունը տեղի է ունենում այս ջերմաստիճանում, ջերմային էներգիան կլանում է ջրի մոլեկուլները՝ կապերը կոտրելու համար, բայց դա ավելի չի բարձրացնի ջերմաստիճանը։
Հատուկ թաքնված ջերմություն նշանակում է ջերմային էներգիայի քանակություն, որն անհրաժեշտ է նյութի միավորի զանգվածի փուլն ամբողջությամբ փոխարկելու համար:
Զգայուն ջերմություն
Զգայուն ջերմությունը թերմոդինամիկական ռեակցիայի ընթացքում էներգիայի փոխանցման ձև է, որն առաջացնում է ջերմաստիճանի փոփոխություն: Նյութի զգայուն ջերմությունը կարելի է հաշվարկել հետևյալ բանաձևով.
Q=mc∆T
Q=զգայուն ջերմություն
M=նյութի զանգվածը
C=տեսակարար ջերմային հզորություն
∆T=ջերմաստիճանի փոփոխություն՝ պայմանավորված ջերմային էներգիայով
Ո՞րն է տարբերությունը թաքնված ջերմության և զգայուն ջերմության միջև:
• Թաքնված ջերմությունը չի ազդում նյութի ջերմաստիճանի վրա, մինչդեռ զգայուն ջերմությունը ազդում է ջերմաստիճանի վրա և ստիպում է այն բարձրանալ կամ նվազել:
• Թաքնված ջերմությունը կլանում է կամ արտազատվում փուլային փոփոխության ժամանակ: Զգայուն ջերմությունը այն ջերմությունն է, որն ազատվում կամ կլանվում է ցանկացած թերմոդինամիկական գործընթացի ընթացքում, բացի փուլային փոփոխություններից:
• Օրինակ՝ ջուրը 25°C-ից մինչև 100°C տաքացնելիս մատակարարվող էներգիան առաջացրել է ջերմաստիճանի բարձրացում: Ուստի այդ ջերմությունը կոչվում է զգայուն ջերմություն։ Բայց երբ 100°C-ի ջուրը գոլորշիանում է, այն ջերմաստիճանի բարձրացում չի առաջացնում: Այս պահին կլանված ջերմությունը կոչվում է թաքնված ջերմություն:
