Латентна топлина срещу специфична топлина
  

Латентна топлина

Когато веществото претърпи фазова промяна, енергията се абсорбира или отделя като топлина. Латентната топлина е топлината, която се абсорбира или освобождава от вещество по време на фазова промяна. Тези топлинни промени не причиняват температурни промени, тъй като се абсорбират или освобождават. Двете форми на латентна топлина са латентна топлина на синтеза и латентна топлина на изпаряване. Латентната топлина на синтеза се осъществява по време на топене или замразяване, а латентната топлина на изпаряването се осъществява по време на кипене или кондензиране. Фазовата промяна отделя топлина (екзотермична) при превръщане на газ в течност или течност в твърдо вещество. Фазовата промяна поглъща енергия / топлина (ендотермична) при преминаване от твърдо в течно или течно в газ. Например, в състояние на пара молекулите на водата са силно енергични и няма междумолекулни сили на привличане. Те се движат наоколо като единични водни молекули. В сравнение с това, водни молекули с течно състояние имат ниска енергия. Някои молекули на водата обаче са способни да избягат до състояние на изпаренията, ако имат висока кинетична енергия. При нормална температура ще има равновесие между състоянието на парите и течното състояние на водните молекули. При нагряване, при температура на кипене повечето от водните молекули ще се отделят до състояние на парата. Така че, когато молекулите на водата се изпаряват, водородните връзки между водните молекули трябва да бъдат прекъснати. За целта е необходима енергия и тази енергия е известна като латентната топлина на изпаряването. За водата тази промяна на фазата става при 100 oC (точка на кипене на водата). Въпреки това, когато тази фаза се промени при тази температура, топлинната енергия се абсорбира от водни молекули за разрушаване на връзките, но няма да повиши температурата повече.

Специфична латентна топлина означава количеството топлинна енергия, необходимо за преобразуване на фаза в друга фаза на единица маса на веществото.

Специфична топлина

Топлинният капацитет зависи от количеството на веществото. Специфичната топлинна или специфична топлинна мощност (и) е топлинният капацитет, който не зависи от количеството вещества. Тя може да бъде определена като „количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на един грам вещество с един градус по Целзий (или един Келвин) при постоянно налягане.“ Единицата на специфичната топлина е Jg-1oC-1. Специфичната топлина на водата е много висока със стойността на 4.186 Jg-1oC-1. Това означава, че за да се повиши температурата с 1 oC на 1 g вода, е необходима 4,186 J топлинна енергия. Тази висока стойност среща ролята на водата в термичната регулация. За да се намери топлината, необходима за повишаване на температурата от t1 до t2 на определена маса на веществото, може да се използва следното уравнение.

q = m x s x ∆t

q = необходима топлина

m = маса на веществото

∆t = t1-t2

Горното уравнение обаче не се прилага, ако реакцията включва промяна на фазата. Например, не се прилага, когато водата преминава в газова фаза (в точката на кипене) или когато водата замръзва, за да образува лед (в точката на топене). Това е така, защото добавената или отстранена топлина по време на фазовата промяна не променя температурата.