Calor latente

O que é calor latente?

O calor latente é a quantidade de calor que precisa absorver ou destacar uma substância para alterar a condição física ou a fase, mantendo a temperatura constante durante esse processo. O calor fornecido ou liberado não se manifesta, não "parece" como de costume em uma variação de temperatura; Daí o termo de calor latente.

A palavra latente vem da palavra latina "latenns", que significa oculto, então o calor latente se comporta como se não existisse quando a temperatura é constante. Mas aí está: o que acontece é que ele é completamente consumido na mudança de fase ou condição física.

Se a água for tomada como exemplo, as mudanças de fase são as seguintes: o gelo (sólido) derrete a água líquida (líquida) em um processo chamado fusão; e água líquida, por sua vez, vaporiza -se para se transformar em vapor de água (gás) em um processo chamado vaporização.

Por outro lado, o vapor de água é resfriado em água líquida em um processo chamado condensação; e a água líquida se torna gelo novamente em um processo chamado solidificação.

Cada uma dessas mudanças de fase tem um calor latente associado, que pode ser positivo (absorção) ou negativo (liberação).

Calor de fusão latente

Mudança de sólido para líquido; fusão

É a quantidade de calor que deve ser fornecida a uma certa quantidade de substância sólida para alterar sua condição física de sólido para líquido. Durante a fusão, não há mudança de temperatura; portanto, enquanto o sólido é fundado ou derrete o líquido que é gerado a partir dele tem a mesma temperatura que todo o sólido.

Geralmente, esse calor é determinado no ponto de fusão normal, que é a temperatura na qual o sólido começa a se fundir sob pressão atmosférica. Nesta temperatura, há um equilíbrio ou presença simultânea ao mesmo tempo do estado sólido e do estado líquido.

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O estado sólido é caracterizado pela presença de uma estrutura compacta devido à existência de ligações químicas de grande energia, que lhe dão uma rigidez estrutural. Para a transformação de um sólido em líquido, essas interações devem ser quebradas, por isso é consumido (absorver) energia para esse fim.

Um exemplo típico é quando um sorvete é consumido, formado por água, açúcar e outras substâncias. É comum observar que o sorvete, se não for consumido rapidamente, começa a derreter, isto é, para derreter. Isso ocorre quando a temperatura do sorvete atinge o ponto de fusão do gelo.

Exemplos

Alguns exemplos de aquecimentos latentes de fusão expressos em J/G serão listados; Ou seja, a energia que um grama de sólido deve absorver para derreter no ponto de fusão:

-Gelo 334.0

-380 alumínio.0

-Enxofre 38.1

-Cobre 134.0

-Etanol 104.0

-Mercúrio 11.8

-Ouro 64.5

-Prata 80.3

-Líder 24.5

-Tungstênio 184

O gelo absorve muito calor, não porque suas interações são mais fortes, mas porque é capaz de dissipar excepcionalmente calor entre seus cristais.

Calor latente de vaporização

É a quantidade de calor que absorve uma certa quantidade de substância para se mover do estado líquido para o estado gasoso no ponto de ebulição normal. Ou seja, é o calor que o líquido absorve quando ferve e se torna gás sem um aumento de temperatura.

No seio do fluido, as moléculas de substância podem interagir com a formação de pontes de hidrogênio e para forças de atração entre as moléculas. Para passar uma substância do estado líquido para o estado gasoso, você precisa superar essas forças, então você precisa fornecer calor.

O calor sensível se torna o que absorve o líquido apenas para aumentar sua temperatura, o que dependerá de seu calor específico. Enquanto isso, o calor latente da vaporização é usado para transformá -lo diretamente em vapor, um processo muito mais fácil no ponto de ebulição.

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Exemplos

Abaixo estão exemplos de alguns líquidos com seus respectivos manobras latentes de vaporização expressas novamente em J/G:

-Ácido acético 402

-Acetona 518

-Água 2256

-Álcool Etílico 846

-Enxofre 1510

-Benzeno 390

-Dióxido de carbono 574

-Cloro 293

-Éter 377

-Glicerina 974

-Mercúrio 295

-Oxigênio 214

Observe o enorme calor latente de água líquida: 1 g de água líquida (cerca de 1 ml) precisa absorver 2256 j para vaporizar. A água líquida ainda dissipa o calor que recebe muito melhor em comparação com o gelo.

Calor solidificação latente

É o calor que deve destacar uma certa quantidade de substância para passar de seu estado líquido para seu estado sólido no ponto de solidificação ou congelamento. Novamente, até que o líquido não se solidificado, a temperatura permanecerá constante.

O processo de solidificação é inverso ao processo de fusão; portanto, os valores do calor latente de solidificação e os do calor latente da fusão são iguais, mas de sinais opostos.

As moléculas de uma substância no estado líquido se movem com alguma liberdade devido à energia que eles têm. Portanto, para se mover para a fase sólida, as moléculas devem liberar energia na forma de calor, o que permite uma maior interação entre as moléculas de substância.

A interação entre as moléculas favorece a formação das ligações químicas da fase sólida. Um exemplo disso ocorre quando a água líquida é colocada nos recipientes para formação de gelo na geladeira da geladeira. O freezer extrai calor da água líquida e é solidificada para se tornar gelo.

Exemplos

Abaixo estão alguns exemplos de aquecimentos de solidificação latente (em j/g) para alguns líquidos:

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-Água (-334)

-Alumínio (-380)

-Enxofre (-38)

-Cobre (-134)

-Etanol (-104)

Calor de condensação latente

É a quantidade de calor que deve ser liberada ou liberada de uma certa quantidade de substância, para passar do estado a gás para o estado líquido. O gás que é condensado e o líquido formado mantém a mesma temperatura durante a condensação.

Condensação é um processo contrário à vaporização. O calor da condensação latente tem o mesmo valor que o calor latente da vaporização, mas com o sinal oposto e no ponto de ebulição. Um exemplo disso é quando é cozido e o vapor é condensado na face interna dos vasos.

Moléculas gasosas se movem livremente impulsionadas pela energia que têm. Portanto, eles devem liberar energia para permitir que as interações intermoleculares do estado líquido sejam estabelecidas entre as moléculas da substância.

Na natureza, existem muitos outros exemplos do fenômeno da condensação da água. Vapor de água sobe na atmosfera e condensa nas nuvens na forma de gotas de água.

Há também a presença de gotículas de água no copo de carros, o produto da condensação de água devido a uma diminuição da temperatura no início da manhã, constituindo o Rocío de So So -chamado.

Exemplos

Finalmente, seus respectivos aquecimentos latentes de condensação expressos mais uma vez, em J/G: serão listados para alguns vapores:

-Ácido acético (-402)

-Acetona (-518)

-Água (-2256)

-Álcool Etílico (-846)

-Enxofre (-1510)

-Benzeno (-390)

Referências

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). Cengage Learning.
2. Walter J. Moore. (1963). Química Física. Em cinética química. Quarta edição, Longmans.
3. Wikipedia. (2020). Calor latente. Recuperado de: em.Wikipedia.org
4. Os editores da Enyclopaedia Britannica. (2020). Calor latente. Recuperado de: Britannica.com
5. Caixa de ferramentas de engenharia. (2003). Fluidos: calor latente de evaporação. Recuperado de: EngineeringToolbox.com
6. Learning de lúmen. (s.F.). Mudança de fase e calor de ratente. Recuperado de: cursos.Lumenarning.com