Latentna toplota proti specifični toploti
Latentna toplota
Ko je snov podvržena fazni spremembi, se energija absorbira ali sprosti kot toplota. Latentna toplota je toplota, ki jo snov absorbira ali sprosti med fazno spremembo. Te toplotne spremembe ne povzročajo temperaturnih sprememb, saj se absorbirajo ali sprostijo. Dve obliki latentne toplote sta latentna toplota taljenja in latentna toplota uparjanja. Latentna talilna toplota nastane med taljenjem ali zmrzovanjem, latentna toplota uparjanja pa med vrenjem ali kondenzacijo. Fazna sprememba sprošča toploto (eksotermno) pri pretvorbi plina v tekočino ali tekočine v trdno snov. Fazna sprememba absorbira energijo/toploto (endotermno) pri prehodu iz trdnega v tekoče ali iz tekočega v plin. Na primer, v stanju pare so molekule vode visoko energijske in medmolekularnih privlačnih sil ni. Premikajo se kot posamezne molekule vode. V primerjavi s tem imajo molekule vode v tekočem stanju nizke energije. Nekatere molekule vode pa lahko preidejo v stanje pare, če imajo visoko kinetično energijo. Pri normalni temperaturi bo med parnim in tekočim stanjem vodnih molekul vzpostavljeno ravnotežje. Pri segrevanju se pri vrelišču večina molekul vode sprosti v stanje pare. Torej, ko molekule vode izhlapevajo, je treba vodikove vezi med molekulami vode prekiniti. Za to je potrebna energija, ta energija pa je znana kot latentna toplota uparjanja. Pri vodi se ta fazna sprememba pojavi pri 100 oC (vrelišče vode). Vendar, ko pride do te fazne spremembe pri tej temperaturi, toplotno energijo absorbirajo molekule vode, da prekinejo vezi, vendar to ne bo več povečalo temperature.
Specifična latentna toplota pomeni količino toplotne energije, ki je potrebna za popolno pretvorbo faze v drugo fazo enote mase snovi.
Specifična toplota
Toplotna kapaciteta je odvisna od količine snovi. Specifična toplota ali specifična toplotna kapaciteta(e) je toplotna kapaciteta, ki ni odvisna od količine snovi. Lahko ga opredelimo kot "količino toplote, ki je potrebna za dvig temperature enega grama snovi za eno stopinjo Celzija (ali en Kelvin) pri konstantnem tlaku." Enota specifične toplote je Jg-1oC-1 Specifična toplota vode je zelo visoka z vrednostjo 4,186 Jg -1oC-1 To pomeni, da zvišate temperaturo za 1 oC 1 g vode, 4,186 J toplotne energije je potrebno. Ta visoka vrednost se nanaša na vlogo vode pri toplotni regulaciji. Za iskanje toplote, ki je potrebna za povečanje temperature od t1 do t2 določene mase snovi, lahko uporabite naslednjo enačbo.
q=m x s x ∆t
q=potrebno ogrevanje
m=masa snovi
∆t=t1-t2
Vendar zgornja enačba ne velja, če reakcija vključuje fazno spremembo. Na primer, ne velja, ko voda prehaja v plinasto fazo (pri vrelišču) ali ko voda zmrzne in tvori led (pri tališču). To je zato, ker toplota, dodana ali odvzeta med fazno spremembo, ne spremeni temperature.
Kakšna je razlika med latentno toploto in specifično toploto?
• Latentna toplota je energija, ki se absorbira ali sprosti, ko je snov podvržena fazni spremembi. Specifična toplota je količina toplote, ki je potrebna za dvig temperature enega grama snovi za eno stopinjo Celzija (ali en Kelvin) pri konstantnem tlaku.
• Specifična toplota ne velja, ko je snov podvržena fazni spremembi.
• Specifična toplota povzroči spremembo temperature, pri čemer pri latentni toploti ni spremembe temperature.
