Latentna toplota proti občutljivi toploti
Ko se energija sistema spremeni zaradi temperaturne razlike med sistemom in okolico, pravimo, da je bila energija prenesena kot toplota (q). Prenos toplote poteka od visoke temperature do nizke, kar je v skladu s temperaturnim gradientom.
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. Fazna sprememba pomeni prehod trdne snovi v plinasto fazo ali tekočine v trdno fazo ali obratno. Gre za spontano pretvorbo in se zgodi pri značilni temperaturi za dani tlak. Dve obliki latentne toplote sta torej latentna toplota taljenja in latentna toplota uparjanja. Latentna talilna toplota nastane med taljenjem ali zmrzovanjem. Med vrenjem ali kondenzacijo se pojavi latentna toplota uparjanja. 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 vodnimi molekulami v parnem in tekočem stanju vzpostavljeno ravnotežje. Toda pri segrevanju pri vrelišču se bo večina molekul vode sprostila 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 °C (vrelišče vode). Vendar ko pride do te fazne spremembe pri tej temperaturi, molekule vode absorbirajo toplotno energijo, 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.
Sensible Heat
Občutljiva toplota je oblika prenosa energije med termodinamično reakcijo, ki povzroči spremembo temperature. Občutno toploto snovi lahko izračunamo po naslednji formuli.
Q=mc∆T
Q=občutljiva toplota
M=masa snovi
C=specifična toplotna kapaciteta
∆T=sprememba temperature zaradi toplotne energije
Kakšna je razlika med latentno toploto in občutljivo toploto?
• Latentna toplota ne vpliva na temperaturo snovi, medtem ko zaznavna toplota vpliva na temperaturo in jo dvigne ali zniža.
• Latentna toplota se absorbira ali sprosti pri fazni spremembi. Senzibilna toplota je toplota, ki se sprosti ali absorbira med katerim koli termodinamičnim procesom, razen med faznimi spremembami.
• Na primer, pri segrevanju vode s 25°C na 100°C je dovedena energija povzročila dvig temperature. Zato se ta toplota imenuje zaznavna toplota. Toda ko voda pri 100 °C izhlapi, to ne povzroči dviga temperature. Toplota, ki se absorbira v tem trenutku, se imenuje latentna toplota.
