Znanstvenici u prošlosti nisu bili sigurni gdje se toplina mijenja tijekom faznih promjena.
U prošlosti su znanstvenici istraživali koliko je toplinske energije potrebno za podizanje temperature tvari (toplinskog kapaciteta). Tijekom tih eksperimenata uočili su da objekti za zagrijavanje (tj. Prijenos toplinske energije na njih) uzrokuju porast njihove temperature. Ali kada je tvar promijenila fazu, temperatura se prestala povećavati (to se dogodilo samo tijekom promjene faze). Problem je bio u tome što se toplinska energija još uvijek prenosila na tvar tijekom promjene faze i dobivanjem toplinske energije znanstvenici toga vremena smatrali su da bi se temperatura trebala i dalje povećavati.
Dakle, supstanca je dobivala energiju, ali je bila "skrivena" od promatrača jer temperatura nije rasla. Zbog toga su toplinu koju su prenijeli u tvar tijekom faze promjene nazvali "latentna toplina" (tj. skrivena toplina).
Sada znamo da je povećanje temperature povezano s povećanjem kinetičke energije molekula i da tijekom idealne promjene faze ne dolazi do povećanja kinetičke energije molekula. Tijekom faznih promjena toplinska energija se apsorbira / gubi radi lomljenja / formiranja veza, tj. Molekule dobivaju / gube potencijalnu energiju.
Latentna toplina fuzije leda je 6,0 kJ / mol. Kako bi se otopilo 36 g leda (krutog H_2O) na 0 ° C, koliko je energije potrebno?
"12 kJ" Molarna latentna toplina fuzije, koja je alternativni naziv za entalpiju fuzije, govori vam koliko je topline potrebno za pretvaranje određene količine dane tvari, bilo gram ili mol, iz krutina na svojoj točki taljenja do tekućine na talištu. Za led se kaže da ima molarnu entalpiju fuzije jednaku DeltaH_ "fus" = "6,0 kJ mol" ^ (- 1) To znači da, da bi se otopio 1 mol leda na normalnoj točki taljenja od 0 ^ @ "C" , morate ga dostaviti s "6,0 kJ" topline. Sada, vaš uzorak leda ima masu "36 g", tako da prva stvar koju trebate učiniti je pretvoriti je u krtice
Latentna toplina fuzije vode je 334 J / g. Koliko će se grama leda na 0 ° C topiti dodavanjem 3.34 kJ toplinske energije?
Trebat će vam 10 g. Latentna toplina fuzije je energija potrebna za taljenje određene količine tvari. U vašem slučaju trebate 334 J energije da otopite 1 g leda. Ako možete isporučiti 3.34 kJ energije imate: Q = mL_f gdje: Q je toplina koju možete isporučiti, u ovom slučaju 3.34 kJ; m je masa supstance, naše nepoznato; L_f je latentna toplina fuzije vode, 334 J / g. Promjena raspona: m = (Q / L_f) = (3.34 * 10 ^ 3) / 334 = 10g Zapamti latentna toplina je energija koju tvoja supstanca treba promijeniti (čvrsta -> tekućina) i ne koristi se za povećanje njene temperature ali da se promijene "veze" između čestica
Latentna toplina isparavanja vode iznosi 2260 J / g. Koliko grama vode na 100 ° C može se pretvoriti u paru za 226,000 J energije?
Odgovor je: m = 100g. Za odgovor na ovo pitanje dovoljno je upotrijebiti ovu jednadžbu: Q = Lm gdje je Q količina topline potrebna za pretvaranje vode u paru; L je latentna toplina isparavanja vode; m je masa vode. Dakle: m = Q / L = (226000J) / (2260 J / g) = 100 g.