Скрита топлина срещу специфична топлина
Латентна топлина
Когато дадено вещество претърпи фазова промяна, енергията се абсорбира или освобождава като топлина. Латентната топлина е топлината, която се абсорбира или освобождава от вещество по време на фазова промяна. Тези топлинни промени не причиняват температурни промени, тъй като те се абсорбират или освобождават. Двете форми на латентна топлина са латентна топлина на топене и латентна топлина на изпарение. Скритата топлина на топене се получава по време на топене или замръзване, а латентната топлина на изпаряване се получава по време на кипене или кондензация. Промяната на фазата освобождава топлина (екзотермична) при преобразуване на газ в течност или течност в твърдо вещество. Промяната на фазата абсорбира енергия/топлина (ендотермично) при преминаване от твърдо към течно или течно към газ. Например, в парообразно състояние, водните молекули са много енергийни и няма междумолекулни сили на привличане. Те се движат като единични водни молекули. В сравнение с това водните молекули в течно състояние имат ниски енергии. Въпреки това, някои водни молекули са способни да избягат в състояние на пара, ако имат висока кинетична енергия. При нормална температура ще има равновесие между състоянието на пара и течното състояние на водните молекули. При нагряване, при точка на кипене повечето от водните молекули ще бъдат освободени до състояние на пара. Така че, когато водните молекули се изпаряват, водородните връзки между водните молекули трябва да се разкъсат. За това е необходима енергия и тази енергия е известна като латентна топлина на изпарение. За водата тази фазова промяна настъпва при 100 oC (точка на кипене на водата). Въпреки това, когато тази фазова промяна настъпи при тази температура, топлинната енергия се абсорбира от водните молекули, за да разкъса връзките, но това няма да повиши повече температурата.
Специфична латентна топлина означава количеството топлинна енергия, необходимо за пълното преобразуване на една фаза в друга фаза на единица маса от вещество.
Специфична топлина
Топлинният капацитет зависи от количеството вещество. Специфичната топлина или специфичният топлинен капацитет (и) е топлинният капацитет, който не зависи от количеството на веществата. Може да се дефинира като „количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на един грам вещество с един градус по Целзий (или един Келвин) при постоянно налягане“. Единицата за специфична топлина е Jg-1oC-1 Специфичната топлина на водата е много висока със стойност 4,186 Jg -1oC-1 Това означава повишаване на температурата с 1 oC на 1 g вода, 4,186 J топлинна енергия е необходимо. Тази висока стойност се сблъсква с ролята на водата в терморегулацията. За да се намери топлината, необходима за повишаване на температурата от t1 до t2 на определена маса от вещество, може да се използва следното уравнение.
q=m x s x ∆t
q=необходима топлина
m=маса на веществото
∆t=t1-t2
Въпреки това, горното уравнение не е приложимо, ако реакцията включва фазова промяна. Например, не се прилага, когато водата преминава в газова фаза (при точката на кипене) или когато водата замръзва, за да образува лед (при точката на топене). Това е така, защото топлината, добавена или отстранена по време на промяната на фазата, не променя температурата.
Каква е разликата между латентна топлина и специфична топлина?
• Латентната топлина е енергията, абсорбирана или освободена, когато дадено вещество претърпява фазова промяна. Специфичната топлина е количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на един грам вещество с един градус по Целзий (или един Келвин) при постоянно налягане.
• Специфичната топлина не се прилага, когато дадено вещество претърпява фазова промяна.
• Специфичната топлина причинява промяна на температурата, където при латентна топлина няма промяна на температурата.
