潛熱與比熱
潛熱
當物質發生相變時,能量以熱的形式被吸收或釋放。潛熱是物質在相變過程中吸收或釋放的熱量。這種熱變化在吸收或釋放時不會引起溫度變化。潛熱的兩種形式是熔化潛熱和汽化潛熱。熔化潛熱發生在熔化或凍結過程中,汽化潛熱發生在沸騰或冷凝過程中。在將氣體轉化為液體或液體轉化為固體時,相變會釋放熱量(放熱)。當從固體變為液體或液體變為氣體時,相變吸收能量/熱量(吸熱)。例如,在蒸汽狀態下,水分子的能量很高,並且沒有分子間的引力。它們以單個水分子的形式運動。與此相比,液態水分子的能量較低。然而,如果一些水分子具有較高的動能,它們能夠逃逸到蒸氣狀態。在常溫下,水分子的汽態和液態之間會有平衡。加熱時,在沸點時,大多數水分子會釋放到蒸汽狀態。所以,當水分子蒸發時,水分子之間的氫鍵必須被打破。為此,需要能量,這種能量被稱為汽化潛熱。對於水,這種相變發生在100攝氏度(水的沸點)。然而,當這種相變在這個溫度下發生時,水分子吸收熱能來破壞鍵合,但不會使溫度升高更多。
比潛熱是指將一種物質的一種相完全轉變為另一種相所需的熱能。
比熱
熱容取決於物質的量。比熱或比熱容是與物質量無關的熱容。它可以定義為“在恆壓下使一克物質的溫度升高一攝氏度(或一開爾文)所需的熱量。”比熱的單位是Jg-1oC-1。水的比熱很高,為4.186jg-1oC-1。這意味著,要使1g水的溫度升高1℃,需要4.186j的熱能。這個高值遇到了水在熱調節中的作用。為了找到將一定質量物質的溫度從t1升高到t2所需的熱量,可以使用以下方程式。
q=m x s x∆t
q=所需熱量
m=物質質量
∆t=t1-t2
但是,如果反應涉及相變,則上述方程不適用。例如,當水進入氣相(沸點)或水結冰形成冰(在熔點)時,它不適用。這是因為,相變過程中添加或去除的熱量不會改變溫度。
潛熱和比熱有什麼區別?•潛熱是物質發生相變時吸收或釋放的能量。比熱是指在恆定壓力下使一克物質的溫度升高一攝氏度(或一開爾文)所需的熱量。•當物質發生相變時,比熱不適用。•比熱引起溫度變化,而潛熱中不涉及溫度變化。 |