Znanstveniki v preteklosti niso bili prepričani, kam gre toplota med faznimi spremembami.
V preteklosti so znanstveniki raziskovali, koliko toplote je bilo potrebno za dvig temperature snovi (toplotne zmogljivosti). Med temi poskusi so ugotovili, da grelni predmeti (tj. Prenos toplotne energije na njih) povzročijo dvig temperature. Toda ko je snov spremenila fazo, se je njena temperatura ustavila (to se je zgodilo samo med spremembo faze). Problem je bil, da se toplotna energija še vedno prenaša v snov med fazno spremembo in s pridobivanjem toplotne energije znanstveniki tega časa verjamejo, da bi se temperatura morala še povečati.
Torej je snov pridobivala energijo, vendar je bila "skrita" od opazovalcev, ker temperatura ni naraščala. Zato so toploto, ki so jo prenesli v snov, med faznimi spremembami imenovali "latentna toplota" (tj. skrita toplota).
Zdaj vemo, da je povišanje temperature povezano s povečanjem kinetične energije molekul in da med idealno fazno spremembo ni povečanja kinetične energije molekul. Med faznimi spremembami se toplotna energija absorbira / izgublja za prekinitev / tvorbo vezi, tj. Molekule pridobivajo / izgubljajo potencialno energijo.
Latentna toplota fuzije za led je 6,0 kJ / mol. Za topljenje 36 g ledu (trdni H_2O) pri 0 ° C, koliko energije je potrebno?
"12 kJ" Molarna latentna toplota fuzije, ki je alternativno ime za entalpijo fuzije, vam pove, koliko toplote je potrebno za pretvorbo določene količine dane snovi, bodisi gram ali mol, iz t trdno s svojim tališčem do tekočine na njenem tališču. Za led je značilno, da ima molarno entalpijo fuzije, ki je enaka DeltaH_ "fus" = "6,0 kJ mol" ^ (- 1) To pomeni, da je za raztapljanje 1 mol ledu pri normalnem tališču 0 ^ @ "C" , ga morate napolniti z "6,0 kJ" toplote. Zdaj ima vaš vzorec ledu maso "36 g", zato je prva stvar, ki jo morate narediti, da jo pretvorite v mol
Latentna toplota fuzije vode je 334 J / g. Koliko gramov ledu pri 0 ° C se topi z dodatkom 3,34 kJ toplotne energije?
Potrebovali boste 10 g. Latentna toplota fuzije je energija, potrebna za taljenje določene količine snovi. V vašem primeru potrebujete 334 J energije za taljenje 1 g ledu. Če lahko napajate 3.34 kJ energije, imate: Q = mL_f kjer: Q je toplota, ki jo lahko dobite, v tem primeru 3.34 kJ; m je masa snovi, naša neznana; L_f je latentna toplota fuzije vode, 334 J / g. Preureditev: m = (Q / L_f) = (3.34 * 10 ^ 3) / 334 = 10g Ne pozabite, da je latentna toplota energija, ki jo vaša snov potrebuje za spremembo svoje faze (trdna -> tekočina) in se ne uporablja za povečanje njene temperature vendar spremeniti "povezave"
Latentna toplota izhlapevanja vode je 2260 J / g. Koliko gramov vode pri 100 ° C lahko pretvorimo v paro z 226,000 J energije?
Odgovor je: m = 100g. Za odgovor na to vprašanje zadostuje uporaba enačbe: Q = Lm kjer je Q količina toplote, ki je potrebna za pretvorbo vode v paro; L je latentna toplota izhlapevanja vode; m je masa vode. Torej: m = Q / L = (226000J) / (2260 J / g) = 100 g.