Calor latent vs calor específica
Calor latent
Quan una substància experimenta un canvi de fase, l'energia s'absorbeix o s'allibera en forma de calor. La calor latent és la calor que s'absorbeix o allibera d'una substància durant un canvi de fase. Aquests canvis de calor no provoquen canvis de temperatura ja que s'absorbeixen o alliberen. Les dues formes de calor latent són la calor latent de fusió i la calor latent de vaporització. La calor latent de fusió té lloc durant la fusió o la congelació, i la calor latent de vaporització es produeix durant l'ebullició o la condensació. El canvi de fase allibera calor (exotèrmica) quan es converteix gas en líquid o líquid en sòlid. El canvi de fase absorbeix energia/calor (endotèrmica) quan passa de sòlid a líquid o líquid a gas. Per exemple, en estat de vapor, les molècules d'aigua són molt energètiques i no hi ha forces d'atracció intermoleculars. Es mouen com a molècules d'aigua individuals. En comparació amb això, les molècules d'aigua en estat líquid tenen energies baixes. Tanmateix, algunes molècules d'aigua són capaços d'escapar a l'estat de vapor si tenen una gran energia cinètica. A temperatura normal, hi haurà equilibri entre l'estat de vapor i l'estat líquid de les molècules d'aigua. Quan s'escalfa, al punt d'ebullició la majoria de les molècules d'aigua s'alliberaran a l'estat de vapor. Per tant, quan les molècules d'aigua s'estan evaporant, els ponts d'hidrogen entre les molècules d'aigua s'han de trencar. Per a això, es necessita energia, i aquesta energia es coneix com a calor latent de vaporització. Per a l'aigua, aquest canvi de fase es produeix a 100 oC (punt d'ebullició de l'aigua). Tanmateix, quan aquest canvi de fase es produeix a aquesta temperatura, l'energia tèrmica és absorbida per les molècules d'aigua per trencar els enllaços, però no augmentarà més la temperatura.
Calor latent específic significa la quantitat d'energia tèrmica necessària per convertir una fase completament en una altra fase d'una unitat de massa d'una substància.
Calor específic
La capacitat de calor depèn de la quantitat de substància. La calor específica o capacitat calorífica específica (s) és la capacitat calorífica que és independent de la quantitat de substàncies. Es pot definir com "la quantitat de calor necessària per augmentar la temperatura d'un gram d'una substància en un grau centígrad (o un Kelvin) a pressió constant". La unitat de calor específica és Jg-1oC-1 La calor específica de l'aigua és molt alta amb el valor de 4,186 Jg -1oC-1 Això vol dir que augmentar la temperatura en 1 oC d'1 g d'aigua, 4,186 J d'energia tèrmica és necessari. Aquest alt valor de trobades pel paper de l'aigua en la regulació tèrmica. Per trobar la calor necessària per augmentar la temperatura de t1 a t2 d'una massa determinada d'una substància es pot utilitzar l'equació següent.
q=m x s x ∆t
q=calor necessària
m=massa de la substància
∆t=t1-t2
No obstant això, l'equació anterior no s'aplica si la reacció implica un canvi de fase. Per exemple, no s'aplica quan l'aigua passa a la fase gasosa (al punt d'ebullició) o quan l'aigua es congela per formar gel (al punt de fusió). Això és degut a que la calor afegit o eliminat durant el canvi de fase no canvia la temperatura.
Quina diferència hi ha entre la calor latent i la calor específica?
• La calor latent és l'energia absorbida o alliberada quan una substància està experimentant un canvi de fase. La calor específica és la quantitat de calor necessària per augmentar la temperatura d'un gram d'una substància un grau centígrad (o un Kelvin) a pressió constant.
• La calor específica no s'aplica quan una substància està experimentant un canvi de fase.
• La calor específica provoca un canvi de temperatura quan en la calor latent no hi ha cap canvi de temperatura.
