Latentní teplo vs. specifické teplo
Latentní teplo
Když látka prochází fázovou změnou, energie je absorbována nebo uvolněna jako teplo. Latentní teplo je teplo, které je absorbováno nebo uvolněno z látky během změny fáze. Tyto změny tepla nezpůsobují změny teploty, protože jsou absorbovány nebo uvolňovány. Dvěma formami latentního tepla jsou latentní teplo tání a latentní teplo vypařování. Latentní teplo tání probíhá při tání nebo mrazu a latentní výparné teplo při varu nebo kondenzaci. Fázová změna uvolňuje teplo (exotermické) při přeměně plynu na kapalinu nebo kapaliny na pevnou látku. Fázová změna absorbuje energii/teplo (endotermická) při přechodu z pevné látky na kapalinu nebo z kapaliny na plyn. Například ve stavu páry jsou molekuly vody vysoce energetické a nepůsobí zde žádné mezimolekulární přitažlivé síly. Pohybují se jako jednotlivé molekuly vody. Ve srovnání s tím mají molekuly vody v kapalném stavu nízké energie. Některé molekuly vody jsou však schopny uniknout do stavu páry, pokud mají vysokou kinetickou energii. Za normální teploty bude existovat rovnováha mezi parním a kapalným skupenstvím molekul vody. Při zahřívání se při bodu varu většina molekul vody uvolní do stavu páry. Takže když se molekuly vody vypařují, vodíkové vazby mezi molekulami vody se musí přerušit. K tomu je zapotřebí energie a tato energie je známá jako latentní výparné teplo. U vody tato změna fáze nastává při 100 oC (bod varu vody). Když však tato změna fáze nastane při této teplotě, tepelná energie je absorbována molekulami vody, aby rozbila vazby, ale nezvýší teplotu více.
Specifické latentní teplo znamená množství tepelné energie potřebné k úplné přeměně fáze na jinou fázi jednotkové hmotnosti látky.
Specifické teplo
Tepelná kapacita závisí na množství látky. Měrné teplo nebo měrná tepelná kapacita (s) je tepelná kapacita, která je nezávislá na množství látek. Lze jej definovat jako „množství tepla potřebné ke zvýšení teploty jednoho gramu látky o jeden stupeň Celsia (nebo jeden Kelvin) při konstantním tlaku. Jednotkou měrného tepla je Jg-1oC-1 Měrné teplo vody je velmi vysoké s hodnotou 4,186 Jg -1oC-1 To znamená zvýšení teploty o 1 oC 1 g vody, 4,186 J tepelné energie je potřeba. Tato vysoká hodnota naráží na roli vody v tepelné regulaci. K nalezení tepla potřebného ke zvýšení teploty z t1 na t2 určité hmotnosti látky lze použít následující rovnici.
q=m x s x ∆t
q=požadované teplo
m=hmotnost látky
∆t=t1-t2
Výše uvedená rovnice však neplatí, pokud reakce zahrnuje fázovou změnu. Například neplatí, když voda přechází do plynné fáze (při bodu varu) nebo když voda mrzne a tvoří led (při bodu tání). Je to proto, že teplo přidané nebo odebrané během změny fáze nemění teplotu.
Jaký je rozdíl mezi latentním teplem a specifickým teplem?
• Latentní teplo je energie absorbovaná nebo uvolněná, když látka prochází fázovou změnou. Specifické teplo je množství tepla potřebné ke zvýšení teploty jednoho gramu látky o jeden stupeň Celsia (nebo jeden Kelvin) při konstantním tlaku.
• Specifické teplo se neuplatňuje, když látka prochází fázovou změnou.
• Specifické teplo způsobuje změnu teploty, kde v latentním teplu nedochází k žádné změně teploty.
