Nhiệt tiềm ẩn và Nhiệt riêng
Nhiệt tiềm ẩn
Khi một chất chuyển pha, năng lượng được hấp thụ hoặc giải phóng dưới dạng nhiệt. Nhiệt tiềm ẩn là nhiệt được hấp thụ hoặc giải phóng từ một chất trong quá trình thay đổi pha. Sự thay đổi nhiệt này không gây ra thay đổi nhiệt độ khi chúng được hấp thụ hoặc giải phóng. Hai dạng nhiệt ẩn là nhiệt ẩn của phản ứng tổng hợp và nhiệt ẩn của hóa hơi. Nhiệt tiềm ẩn của phản ứng tổng hợp diễn ra trong quá trình nóng chảy hoặc đóng băng, và nhiệt tiềm ẩn của quá trình hóa hơi diễn ra trong quá trình sôi hoặc ngưng tụ. Sự thay đổi pha giải phóng nhiệt (tỏa nhiệt) khi chuyển khí thành lỏng hoặc lỏng thành rắn. Sự thay đổi pha hấp thụ năng lượng / nhiệt (thu nhiệt) khi đi từ rắn sang lỏng hoặc lỏng sang khí. Ví dụ, ở trạng thái hơi, các phân tử nước có năng lượng cao, và không có lực hút giữa các phân tử. Chúng di chuyển xung quanh dưới dạng các phân tử nước đơn lẻ. So với điều này, các phân tử nước ở trạng thái lỏng có năng lượng thấp hơn. Tuy nhiên, một số phân tử nước có khả năng thoát ra trạng thái hơi nếu chúng có động năng cao. Ở nhiệt độ thường, sẽ có sự cân bằng giữa trạng thái hơi và trạng thái lỏng của các phân tử nước. Khi đun nóng, ở nhiệt độ sôi hầu hết các phân tử nước sẽ được giải phóng sang trạng thái hơi. Vì vậy, khi các phân tử nước bay hơi, liên kết hydro giữa các phân tử nước sẽ bị phá vỡ. Đối với điều này, năng lượng là cần thiết, và năng lượng này được gọi là nhiệt tiềm ẩn của quá trình hóa hơi. Đối với nước, sự thay đổi pha này xảy ra ở 100oC (điểm sôi của nước). Tuy nhiên, khi sự thay đổi pha này xảy ra ở nhiệt độ này, nhiệt năng sẽ được hấp thụ bởi các phân tử nước để phá vỡ các liên kết, nhưng nó sẽ không làm tăng nhiệt độ nhiều hơn.
Nhiệt tiềm ẩn cụ thể có nghĩa là lượng nhiệt năng cần thiết để chuyển một pha hoàn toàn sang pha khác của một đơn vị khối lượng của một chất.
Nhiệt riêng
Nhiệt dung phụ thuộc vào lượng chất. Nhiệt dung riêng hay nhiệt dung riêng là nhiệt dung không phụ thuộc vào lượng chất. Nó có thể được định nghĩa là "lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của một gam chất lên một độ C (hoặc một độ Kelvin) ở áp suất không đổi." Đơn vị của nhiệt dung riêng là Jg-1oC-1Nhiệt dung riêng của nước rất lớn với giá trị 4,186 Jg-1oC-1Điều này có nghĩa là, để tăng nhiệt độ thêm 1oC của 1 g nước, nhiệt năng 4,186 J là cần thiết. Giá trị cao này chứng tỏ vai trò của nước trong điều chỉnh nhiệt. Để tìm nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ từ t1đến t2của một khối lượng nhất định của một chất có thể sử dụng phương trình sau.
q=m x s x ∆t
q=nhiệt yêu cầu
m=khối lượng của chất
∆t=t1-t2
Tuy nhiên, phương trình trên không áp dụng nếu phản ứng có sự thay đổi giai đoạn. Ví dụ, nó không áp dụng khi nước chuyển sang pha khí (ở điểm sôi) hoặc khi nước đóng băng thành nước đá (ở điểm nóng chảy). Điều này là do, nhiệt thêm vào hoặc bớt đi trong quá trình thay đổi pha không làm thay đổi nhiệt độ.
Sự khác biệt giữa Nhiệt tiềm ẩn và Nhiệt riêng là gì?
• Nhiệt tiềm ẩn là năng lượng được hấp thụ hoặc giải phóng khi một chất đang chuyển pha. Nhiệt lượng riêng là nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một gam chất lên một độ C (hoặc một độ Kelvin) ở áp suất không đổi.
• Nhiệt riêng không áp dụng khi một chất đang chuyển pha.
• Nhiệt cụ thể gây ra sự thay đổi nhiệt độ trong đó nhiệt độ tiềm ẩn không liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ.
