Latentna toplina naspram osjetljive topline
Kada se energija sustava mijenja zbog temperaturne razlike između sustava i okoline, kažemo da je energija prenesena kao toplina (q). Prijenos topline odvija se od visoke do niske temperature, što je u skladu s temperaturnim gradijentom.
Latentna toplina
Kada tvar prolazi faznu promjenu, energija se apsorbira ili oslobađa kao toplina. Latentna toplina je toplina koja se apsorbira ili oslobađa iz tvari tijekom promjene faze. Te promjene topline ne uzrokuju promjene temperature jer se apsorbiraju ili otpuštaju. Fazna promjena znači prelazak krutine u plinovitu fazu ili tekućine u krutu fazu ili obrnuto. To je spontana pretvorba i događa se na karakterističnoj temperaturi za dati tlak. Dakle, dva oblika latentne topline su latentna toplina taljenja i latentna toplina isparavanja. Latentna toplina taljenja odvija se tijekom taljenja ili smrzavanja. A latentna toplina isparavanja odvija se tijekom vrenja ili kondenzacije. Promjena faze oslobađa toplinu (egzotermnu) pri pretvaranju plina u tekućinu ili tekućine u krutinu. Fazna promjena apsorbira energiju/toplinu (endotermno) kada prelazi iz krutog u tekuće ili tekuće u plinovito stanje. Na primjer, u stanju pare, molekule vode su visokoenergetske. I ne postoje međumolekularne privlačne sile. Kreću se kao pojedinačne molekule vode. U usporedbi s ovim, molekule vode u tekućem stanju imaju niske energije. Međutim, neke molekule vode sposobne su pobjeći u stanje pare ako imaju visoku kinetičku energiju. Na normalnoj temperaturi postojat će ravnoteža između parovitog i tekućeg stanja molekula vode. No, kada se zagrijava na točki vrenja, većina molekula vode otpustit će se u stanje pare. Dakle, kada molekule vode isparavaju, vodikove veze između molekula vode moraju se prekinuti. Za to je potrebna energija, a ta je energija poznata kao latentna toplina isparavanja. Za vodu se ova fazna promjena događa na 100°C (vrelište vode). Međutim, kada se ova fazna promjena dogodi na ovoj temperaturi, molekule vode apsorbiraju toplinsku energiju kako bi razbile veze, ali to neće više povećati temperaturu.
Specifična latentna toplina znači količinu toplinske energije potrebne za potpunu pretvorbu jedne faze u drugu fazu jedinice mase tvari.
Osjetna toplina
Osjetna toplina oblik je prijenosa energije tijekom termodinamičke reakcije, koja uzrokuje promjenu temperature. Osjetna toplina tvari može se izračunati sljedećom formulom.
Q=mc∆T
Q=osjetna toplina
M=masa tvari
C=specifični toplinski kapacitet
∆T=promjena temperature uzrokovana toplinskom energijom
Koja je razlika između latentne topline i osjetljive topline?
• Latentna toplina ne utječe na temperaturu tvari, dok osjetna toplina utječe na temperaturu i čini da ona raste ili pada.
• Latentna toplina se apsorbira ili oslobađa pri promjeni faze. Osjetna toplina je toplina koja se oslobađa ili apsorbira tijekom bilo kojeg termodinamičkog procesa osim faznih promjena.
• Na primjer, kod zagrijavanja vode na 25°C do 100°C, dovedena energija uzrokovala je porast temperature. Stoga se ta toplina naziva osjetna toplina. Ali kada voda na 100°C ispari, to ne uzrokuje porast temperature. Toplina apsorbirana u ovom trenutku naziva se latentna toplina.
