ความร้อนแฝง vs ความร้อนที่สัมผัสได้
เมื่อพลังงานของระบบเปลี่ยนแปลงเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างระบบกับสภาพแวดล้อม เราบอกว่าพลังงานถูกถ่ายเทเป็นความร้อน (q) การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นจากอุณหภูมิสูงถึงอุณหภูมิต่ำ ซึ่งเป็นไปตามการไล่ระดับอุณหภูมิ
ความร้อนแฝง
เมื่อสารผ่านการเปลี่ยนแปลงเฟส พลังงานจะถูกดูดซับหรือปล่อยเป็นความร้อน ความร้อนแฝงคือความร้อนที่ถูกดูดซับหรือปล่อยออกจากสารในระหว่างการเปลี่ยนเฟส การเปลี่ยนแปลงความร้อนนี้ไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อถูกดูดซับหรือปล่อยออกมาการเปลี่ยนเฟสหมายถึงของแข็งเข้าสู่เฟสก๊าซหรือของเหลวเข้าสู่สถานะของแข็งหรือในทางกลับกัน เป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเองและเกิดขึ้นที่อุณหภูมิเฉพาะสำหรับความดันที่กำหนด ดังนั้นความร้อนแฝงทั้งสองรูปแบบจึงเป็นความร้อนแฝงของการหลอมรวมและความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ ความร้อนแฝงของการหลอมเหลวเกิดขึ้นระหว่างการหลอมเหลวหรือจุดเยือกแข็ง และความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอจะเกิดขึ้นระหว่างการเดือดหรือการกลั่นตัว การเปลี่ยนเฟสจะปล่อยความร้อน (คายความร้อน) เมื่อเปลี่ยนก๊าซเป็นของเหลวหรือของเหลวเป็นของแข็ง การเปลี่ยนเฟสดูดซับพลังงาน/ความร้อน (ดูดความร้อน) เมื่อเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลวหรือของเหลวเป็นแก๊ส ตัวอย่างเช่น ในสถานะไอ โมเลกุลของน้ำจะมีพลังงานสูง และไม่มีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล พวกมันเคลื่อนที่เป็นโมเลกุลของน้ำเดี่ยว เมื่อเทียบกับสิ่งนี้ โมเลกุลของน้ำในสถานะของเหลวจะมีพลังงานต่ำ อย่างไรก็ตาม โมเลกุลของน้ำบางชนิดสามารถหลบหนีไปสู่สถานะไอได้หากมีพลังงานจลน์สูง ที่อุณหภูมิปกติจะเกิดความสมดุลระหว่างสถานะไอและสถานะของเหลวโมเลกุลของน้ำแต่เมื่อให้ความร้อนที่จุดเดือด โมเลกุลของน้ำส่วนใหญ่จะปล่อยสู่สถานะไอ ดังนั้น เมื่อโมเลกุลของน้ำระเหย พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำจะต้องแตกออก ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีพลังงาน และพลังงานนี้เรียกว่าความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ สำหรับน้ำ การเปลี่ยนแปลงเฟสนี้จะเกิดขึ้นที่ 100°C (จุดเดือดของน้ำ) อย่างไรก็ตาม เมื่อการเปลี่ยนแปลงเฟสนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมินี้ พลังงานความร้อนจะถูกดูดซับโดยโมเลกุลของน้ำ เพื่อทำลายพันธะ แต่มันจะไม่เพิ่มอุณหภูมิอีกต่อไป
ความร้อนแฝงจำเพาะหมายถึงปริมาณพลังงานความร้อนที่จำเป็นในการแปลงเฟสเป็นเฟสอื่นของมวลหน่วยของสารอย่างสมบูรณ์
ความร้อนที่เหมาะสม
ความร้อนที่สัมผัสได้คือรูปแบบหนึ่งของการถ่ายโอนพลังงานระหว่างปฏิกิริยาทางอุณหพลศาสตร์ ซึ่งทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ความร้อนที่รับรู้ของสารสามารถคำนวณได้จากสูตรต่อไปนี้
Q=mc∆T
Q=อารมณ์ร้อน
M=มวลของสาร
C=ความจุความร้อนจำเพาะ
∆T=การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เกิดจากพลังงานความร้อน
ความร้อนแฝงและความร้อนที่สัมผัสต่างกันอย่างไร
• ความร้อนแฝงไม่ส่งผลต่ออุณหภูมิของสารในขณะที่ความร้อนที่รับรู้จะส่งผลต่ออุณหภูมิและทำให้เพิ่มขึ้นหรือลดลง
• ความร้อนแฝงจะถูกดูดซับหรือปล่อยออกมาเมื่อเปลี่ยนเฟส ความร้อนที่รับรู้คือความร้อนที่ปล่อยออกมาหรือดูดซับในระหว่างกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ใดๆ ที่ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงเฟส
• ตัวอย่างเช่น เมื่อทำน้ำร้อนที่อุณหภูมิ 25°C ถึง 100°C พลังงานที่จ่ายไปจะทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความร้อนนั้นจึงเรียกว่า ความร้อนที่รับรู้ได้ แต่เมื่อน้ำที่อุณหภูมิ 100°C ระเหย จะไม่ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น ความร้อนที่ดูดซับในขณะนี้เรียกว่าความร้อนแฝง