Latent Heat vs Specifieke Warmte
Latent Heat
Wanneer een stof een faseverandering ondergaat, wordt de energie geabsorbeerd of afgegeven als warmte. Latente warmte is de warmte die wordt geabsorbeerd of vrijkomt uit een stof tijdens een faseovergang. Deze warmteveranderingen veroorzaken geen temperatuurveranderingen omdat ze worden geabsorbeerd of vrijgegeven. De twee vormen van latente warmte zijn latente smeltwarmte en latente verdampingswarmte. Latente smeltwarmte vindt plaats tijdens smelten of bevriezen, en latente verdampingswarmte vindt plaats tijdens koken of condenseren. Door de faseverandering komt warmte vrij (exotherm) bij het omzetten van gas naar vloeistof of vloeibaar naar vast. De faseverandering absorbeert energie/warmte (endotherm) wanneer van vast naar vloeibaar of van vloeibaar naar gas gaat. In de damptoestand zijn watermoleculen bijvoorbeeld zeer energetisch en zijn er geen intermoleculaire aantrekkingskrachten. Ze bewegen als afzonderlijke watermoleculen. In vergelijking hiermee hebben watermoleculen in vloeibare toestand een lage energie. Sommige watermoleculen kunnen echter ontsnappen naar de damptoestand als ze een hoge kinetische energie hebben. Bij normale temperatuur zal er een evenwicht zijn tussen de damptoestand en de vloeibare toestand van de watermoleculen. Bij verhitting komen bij het kookpunt de meeste watermoleculen vrij in de damptoestand. Dus als watermoleculen verdampen, moeten de waterstofbruggen tussen de watermoleculen worden verbroken. Hiervoor is energie nodig, en deze energie staat bekend als de latente verdampingswarmte. Voor water vindt deze faseverandering plaats bij 100 oC (kookpunt van water). Wanneer deze faseverandering echter optreedt bij deze temperatuur, wordt warmte-energie geabsorbeerd door watermoleculen om de bindingen te verbreken, maar het zal de temperatuur niet meer verhogen.
Specifieke latente warmte betekent de hoeveelheid warmte-energie die nodig is om een fase volledig om te zetten in een andere fase van een massa-eenheid van een stof.
Specifieke warmte
De warmtecapaciteit is afhankelijk van de hoeveelheid stof. Soortelijke warmte of soortelijke warmtecapaciteit(en) is de warmtecapaciteit die onafhankelijk is van de hoeveelheid stoffen. Het kan worden gedefinieerd als "de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van één gram van een stof met één graad Celsius (of één Kelvin) te verhogen bij een constante druk." De eenheid van soortelijke warmte is Jg-1oC-1 De soortelijke warmte van water is erg hoog met een waarde van 4,186 Jg -1oC-1 Dit betekent, om de temperatuur met 1 oC van 1 g water te verhogen, 4,186 J warmte-energie is nodig. Deze hoge waarde ontmoet voor de rol van water in thermische regeling. Om de warmte te vinden die nodig is om de temperatuur te verhogen van t1 naar t2 van een bepaalde massa van een stof, kan de volgende vergelijking worden gebruikt.
q=m x s x ∆t
q=benodigde warmte
m=massa van de stof
∆t=t1-t2
Bovenstaande vergelijking is echter niet van toepassing als de reactie een faseverandering inhoudt. Het is bijvoorbeeld niet van toepassing wanneer het water naar de gasfase gaat (bij het kookpunt) of wanneer het water bevriest om ijs te vormen (bij het smeltpunt). Dit komt omdat de tijdens de faseverandering toegevoegde of verwijderde warmte de temperatuur niet verandert.
Wat is het verschil tussen latente warmte en soortelijke warmte?
• Latente warmte is de energie die wordt geabsorbeerd of vrijkomt wanneer een stof een faseverandering ondergaat. Soortelijke warmte is de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van één gram van een stof met één graad Celsius (of één Kelvin) te verhogen bij een constante druk.
• Specifieke warmte is niet van toepassing wanneer een stof een faseverandering ondergaat.
• Specifieke warmte veroorzaakt temperatuurverandering waar bij latente warmte geen temperatuurverandering is betrokken.
