Gizli füzyon ısısı, buharlaşma, katılaşma ve yoğuşma



gizli ısı termodinamik sistemin sıcaklığını artırmadan veya azaltmadan, bir faz değişimi sırasında serbest bırakılan veya emilen termal enerjiyi temsil ettiği için "hissetmeyen" bir tanesidir. Bir maddenin faz değişimleri tarafından yönetilen birkaç tür gizli ısı vardır..

Gizli ısı türleri, gizli füzyon ısısı, buharlaşma, katılaşma ve yoğuşmadır. Başka bir deyişle, bu değerler, faz değişimini sağlamak için gerekli olan kütle başına ısı birimidir. Termodinamik alanında, ısı transferi ve termal etkilerin incelenmesi yaygındır..

Bu etkiler, herhangi bir sürece, sabit bir sıcaklıkta meydana gelenlere bile dahil edilir. Bir işlem sırasında bir vücuda veya maddeye ve çevreye çevreye aktarılabilen iki ısı türü, daha sonra ilgili maddenin özelliklerine göre yönetilen gözlemlenir: ısı duyarlı ve ısı gizli.

Hissedilebilir ısı, "hissetmek " veya vücut ısısındaki değişimler ile süreçte ölçülür. Buna karşılık, gizli ısı, sıcaklık değişiklikleri oluşturmadan enerjinin absorbe edildiği veya bırakıldığı momenti ifade eder..

indeks

  • 1 Gizli füzyon ısısı
  • 2 Gizli buharlaşma ısısı
  • 3 Gizli katılaşma ısısı
  • 4 Yoğun yoğuşma ısısı
  • 5 Kaynakça

Füzyonun gizli ısısı

Füzyon, bir maddenin katıdan sıvıya faz geçişi olarak gösterilen fiziksel bir işlemdir. Bu nedenle, bir maddenin füzyonunun gizli ısısı ya da füzyonun entalpisi, enerjinin emilmesinden kaynaklanan ve söz konusu maddenin sabit fazda katı fazdan sıvı faza gitmesine neden olan entalpi değişimidir..

Bu geçişin gerçekleştiği sıcaklık, erime sıcaklığı olarak adlandırılır ve çalışılan sisteme bağlı olarak basıncın 1 atm veya 101 325 kPa olduğu varsayılır..

Moleküller arası kuvvetler arasındaki fark sayesinde, sıvı fazdaki moleküller katı maddeden daha yüksek bir iç enerjiye sahiptir, bu nedenle katıların erimesi ve sıvıya ulaşması için pozitif bir enerji (ısıyı emmesi) gerekir; donmak için ısıyı serbest bırakın (katılaşır).

Bu entalpi değişimi, ne kadar küçük olursa olsun, eriyene ulaşan herhangi bir maddeye uygulanabilir ve birimlere başvurmak istediğinizde kJ / kg cinsinden ifade edilen sabit bir değer (aynı miktarda enerji) olur. Hamurun.

Helyum hariç her zaman pozitif bir miktardır; bu, helyumun ısı emilimiyle donması anlamına gelir. Suyun gizli ısı füzyon değeri 333.55 kJ / Kg'dir..

Gizli buharlaşma ısısı

Buharlaşma entalpi olarak da adlandırılır, gaz fazına geçiş yapabilmesi için sıvı fazdaki bir maddeye eklenmesi gereken enerji miktarıdır. Bu değer, dönüşümün gerçekleştiği baskının bir işlevidir.

Genellikle bir maddenin normal kaynama noktasıyla, yani sıvının buhar basıncı deniz seviyesindeki atmosferik basınca eşit olduğunda kaynama noktasıyla ilişkilidir (1 atm).

Buharlaşma ısısı sıcaklığa bağlıdır, ancak düşük sıcaklık aralıklarında ve bir sıcaklıktan daha düşük sıcaklıklarda sabit kaldığı varsayılabilir..

Ek olarak, buharlaşma ısısının yüksek sıcaklıklarda, denk oldukları maddenin kritik kritik sıcaklığına ulaşana kadar azaldığını not etmek önemlidir. Kritik sıcaklığın ötesinde, buhar ve sıvı fazlar ayırt edilemez hale gelir ve madde süperkritik akışkan bir hal alır.

Matematiksel olarak, sıvı fazdaki enerjiye kıyasla buhar fazının enerjisindeki artış, ayrıca atmosferik basınca karşı uygulanması gereken çalışma olarak ifade edilir..

Birinci terim (enerji artışı), bağlar arasında daha yüksek kuvvetlere sahip olan maddelerin (örneğin su) daha yüksek gizli buharlaşma sıcaklıklarına (2257 kJ / Kg) sahip olacağı sıvıda bulunan moleküller arası etkileşimlerin üstesinden gelmek için gerekli olacak enerji olacaktır. ) bağlantıları arasında çok az güç olanlara göre (21 kJ / Kg).

Gizli katılaşma ısısı

Katılaşmanın gizli ısısı, bir maddenin sıvıdan katıya faz değişiminde yer alan ısıdır. Daha önce de belirtildiği gibi, sıvı fazdaki bir maddenin molekülleri katı olanlardan daha fazla iç enerjiye sahiptir, bu nedenle katılaşmada füzyonda olduğu gibi onu emmek yerine enerji salınır.

Bu nedenle, termodinamik bir sistemde, katılaşma ısısının gizli ısısının füzyonun tersi olduğu söylenebilir, çünkü faz değişimi gerçekleştiğinde ilgili enerji dışarıya salınır..

Diğer bir deyişle, suyun gizli ısı değeri eriyorsa, 333.55 kJ / Kg, o zaman gizli katılaşma veya suyun donma ısı değeri -333.55 kJ / Kg olacaktır..

Yoğun yoğuşma ısısı

Gizli yoğuşma ısısı, su buharında olduğu gibi, gaz halindeki bir maddeden sıvıya faz değişimi olduğunda meydana gelen ısıdır..

Her bir molekülün enerjisine gelince, gazlarda bu, sıvılardan bile daha yüksektir, bu nedenle, birinci aşamadan diğerine geçerken de bir enerji salımı vardır..

Yine, gizli yoğunlaşma ısısının değerinin, buharlaşma değeriyle aynı olacağı ancak negatif bir değere sahip olduğu söylenebilir. Ardından, su için gizli bir yoğuşma ısı değeri -2257 kJ / Kg'ye eşit olacaktır..

Yüksek sıcaklıklarda, yoğuşma ısısı düşecek, kaynama noktası artacak.

referanslar

  1. Gizli ısı (N.D.). En.wikipedia.org sitesinden alındı
  2. Smith, J.M., Van Ness, H.C., & Abbott, M.M. (2007). Kimya Mühendisliği Termodinamiğine Giriş. Meksika: McGraw-Hill.
  3. Levine, I. (2002). Fiziksel Kimya Madrid: McGraw-Hill.
  4. Güç, N. (s.f.). Nükleer Enerji Nuclear-power.net sitesinden alındı
  5. Elert, G. (s.f.). Fizik Hipermetin Kitabı. Physics.info'dan alındı