Latentne kuumus vs erisoojus
Latentne kuumus
Kui aine läbib faasimuutuse, neeldub või vabaneb energia soojusena. Varjatud soojus on soojus, mis neeldub või vabaneb ainest faasimuutuse ajal. Need soojusmuutused ei põhjusta temperatuurimuutusi, kuna need imenduvad või vabanevad. Varjatud soojuse kaks vormi on varjatud sulamissoojus ja varjatud aurustumissoojus. Sulamise või külmumise ajal toimub varjatud sulamissoojus ja keemise või kondenseerumise ajal varjatud aurustumissoojus. Faasimuutus vabastab soojust (eksotermilist), kui gaas muutub vedelaks või vedel tahkeks. Faasimuutus neelab energia/soojuse (endotermiline), kui muutub tahkest vedelikuks või vedelast gaasiliseks. Näiteks auruolekus on veemolekulid väga energilised ja molekulidevahelised tõmbejõud puuduvad. Nad liiguvad ringi üksikute veemolekulidena. Sellega võrreldes on vedelas olekus veemolekulid madala energiaga. Mõned veemolekulid on aga võimelised põgenema auru olekusse, kui neil on kõrge kineetiline energia. Norma altemperatuuril on veemolekulide auru ja vedela oleku vahel tasakaal. Kuumutamisel eraldub keemistemperatuuril enamik veemolekule auruolekusse. Seega, kui veemolekulid aurustuvad, peavad veemolekulide vahelised vesiniksidemed katkema. Selleks on vaja energiat ja seda energiat nimetatakse varjatud aurustumissoojuseks. Vee puhul toimub see faasimuutus temperatuuril 100 oC (vee keemistemperatuur). Kuid kui see faasimuutus sellel temperatuuril toimub, neelavad sidemete purustamiseks veemolekulid soojusenergiat, kuid see ei tõsta temperatuuri rohkem.
Eriline latentne soojus tähendab soojusenergia kogust, mis on vajalik faasi täielikuks muundamiseks aine massiühiku teiseks faasiks.
Erisoojus
Soojusvõimsus sõltub aine kogusest. Erisoojus või erisoojusmaht on soojusmahtuvus, mis ei sõltu ainete hulgast. Seda võib määratleda kui "soojuse kogust, mis on vajalik ühe grammi aine temperatuuri tõstmiseks ühe Celsiuse kraadi (või ühe Kelvini) võrra konstantsel rõhul." Erisoojuse ühik on Jg-1oC-1 Vee erisoojus on väga kõrge väärtusega 4,186 Jg -1oC-1 See tähendab, et 1 g vee temperatuuri tõstmiseks 1 oC võrra 4,186 J soojusenergiat on vaja. See kõrge väärtus puudutab vee rolli termilises reguleerimises. Teatava aine massi temperatuuri tõstmiseks t1 väärtuseni t2 vajaliku soojuse leidmiseks võib kasutada järgmist võrrandit.
q=m x s x ∆t
q=vajalik soojus
m=aine mass
∆t=t1-t2
Kuigi ül altoodud võrrand ei kehti, kui reaktsioon hõlmab faasimuutust. Näiteks ei kehti see siis, kui vesi läheb gaasifaasi (keemistemperatuuril) või kui vesi külmub jääks (sulamistemperatuuril). Seda seetõttu, et faasimuutuse ajal lisatud või eemaldatud soojus ei muuda temperatuuri.
Mis vahe on latentse soojuse ja erisoojuse vahel?
• Varjatud soojus on aine faasimuutuse ajal neeldunud või vabanev energia. Erisoojus on soojushulk, mis on vajalik ühe grammi aine temperatuuri tõstmiseks ühe Celsiuse kraadi (või ühe Kelvini) võrra konstantsel rõhul.
• Erisoojus ei kehti, kui aines toimub faasimuutus.
• Erisoojus põhjustab temperatuurimuutuse, kui latentse soojuse puhul temperatuurimuutust ei toimu.
