Latent Heat vs Specific Heat
Latent Heat
Når et stof gennemgår en faseændring, absorberes eller frigives energien som varme. Latent varme er den varme, der absorberes eller frigives fra et stof under et faseskift. Disse varmeændringer forårsager ikke temperaturændringer, da de absorberes eller frigives. De to former for latent varme er latent fusionsvarme og latent fordampningsvarme. Latent smeltevarme finder sted under smeltning eller frysning, og latent fordampningsvarme finder sted under kogning eller kondensering. Faseændringen frigiver varme (eksotermisk), når gas omdannes til væske eller væske til fast stof. Faseændringen absorberer energi/varme (endotermisk), når den går fra fast til væske eller væske til gas. For eksempel i damptilstand er vandmolekyler meget energiske, og der er ingen intermolekylære tiltrækningskræfter. De bevæger sig rundt som enkelte vandmolekyler. Sammenlignet med dette har vandmolekyler i flydende tilstand lave energier. Nogle vandmolekyler er dog i stand til at undslippe til damptilstand, hvis de har høj kinetisk energi. Ved normal temperatur vil der være ligevægt mellem vandmolekylernes damptilstand og væsketilstand. Ved opvarmning vil de fleste vandmolekyler ved kogepunktet blive frigivet til damptilstand. Så når vandmolekyler fordamper, skal brintbindingerne mellem vandmolekylerne brydes. Til dette er der brug for energi, og denne energi er kendt som den latente fordampningsvarme. For vand sker denne faseændring ved 100 oC (vandets kogepunkt). Men når denne faseændring sker ved denne temperatur, absorberes varmeenergi af vandmolekyler for at bryde bindingerne, men det vil ikke øge temperaturen mere.
Specifik latent varme betyder den mængde varmeenergi, der er nødvendig for at konvertere en fase fuldstændigt til en anden fase af en enhedsmasse af et stof.
Specific Heat
Varmekapaciteten afhænger af mængden af stof. Specifik varme eller specifik varmekapacitet(er) er den varmekapacitet, der er uafhængig af mængden af stoffer. Det kan defineres som "den mængde varme, der kræves for at hæve temperaturen på et gram af et stof med en grad Celsius (eller en Kelvin) ved et konstant tryk." Enheden for specifik varme er Jg-1oC-1 Vands specifikke varme er meget høj med værdien 4,186 Jg -1oC-1 Dette betyder at øge temperaturen med 1 oC af 1 g vand, 4.186 J varmeenergi er nødvendig. Denne høje værdi støder på vands rolle i termisk regulering. For at finde den nødvendige varme for at øge temperaturen fra t1 til t2 af en bestemt masse af et stof kan følgende ligning bruges.
q=m x s x ∆t
q=påkrævet varme
m=massen af stoffet
∆t=t1-t2
Ovenstående ligning gælder dog ikke, hvis reaktionen involverer en faseændring. Det gælder for eksempel ikke, når vandet går i gasfasen (ved kogepunktet), eller når vandet fryser til is (ved smeltepunktet). Dette skyldes, at den varme, der tilføres eller fjernes under faseændringen, ikke ændrer temperaturen.
Hvad er forskellen mellem latent varme og specifik varme?
• Latent varme er den energi, der absorberes eller frigives, når et stof gennemgår en faseændring. Specifik varme er den mængde varme, der kræves for at hæve temperaturen på et gram af et stof med én grad Celsius (eller én Kelvin) ved et konstant tryk.
• Specifik varme gælder ikke, når et stof er under faseskift.
• Specifik varme forårsager temperaturændringer, hvor der i latent varme ikke er nogen temperaturændring involveret.
