Latentna toplina naspram specifične topline
Latentna toplina
Kada se supstanca podvrgne promjeni faze, energija se apsorbira ili oslobađa kao toplina. Latentna toplota je toplota koja se apsorbuje ili oslobađa iz supstance tokom promene faze. Ove promjene topline ne uzrokuju promjene temperature jer se apsorbiraju ili oslobađaju. Dva oblika latentne toplote su latentna toplota fuzije i latentna toplota isparavanja. Latentna toplota fuzije se odvija tokom topljenja ili smrzavanja, a latentna toplota isparavanja se odvija tokom ključanja ili kondenzacije. Promjena faze oslobađa toplinu (egzotermnu) pri pretvaranju plina u tekućinu ili tekućine u kruto. Promjena faze apsorbira energiju/toplinu (endotermno) kada prelazi iz čvrstog u tečno ili iz tekućine u plin. Na primjer, u stanju pare, molekule vode su visoko energične i ne postoje međumolekularne sile privlačenja. Kreću se kao pojedinačni molekuli vode. U poređenju sa ovim, molekuli vode u tekućem stanju imaju nisku energiju. Međutim, neke molekule vode mogu prijeći u stanje pare ako imaju visoku kinetičku energiju. Na normalnoj temperaturi, postojaće ravnoteža između stanja pare i tečnog stanja molekula vode. Prilikom zagrijavanja, na tački ključanja većina molekula vode će biti puštena u stanje pare. Dakle, kada molekuli vode isparavaju, vodonične veze između molekula vode moraju biti prekinute. Za to je potrebna energija, a ta energija je poznata kao latentna toplota isparavanja. Za vodu, ova faza se dešava na 100 oC (tačka ključanja vode). Međutim, kada dođe do ove promjene faze na ovoj temperaturi, toplotnu energiju apsorbiraju molekuli vode kako bi prekinuli veze, ali to neće više povećati temperaturu.
Specifična latentna toplota znači količinu toplotne energije koja je potrebna da se faza potpuno pretvori u drugu fazu jedinične mase supstance.
Specifična toplina
Toplotni kapacitet zavisi od količine supstance. Specifična toplina ili specifični toplinski kapacitet(i) je toplinski kapacitet koji je neovisan o količini tvari. Može se definirati kao "količina topline potrebna da se temperatura jednog grama supstance podigne za jedan stepen Celzijusa (ili jedan Kelvin) pri konstantnom pritisku." Jedinica specifične toplote je Jg-1oC-1 Specifična toplota vode je veoma visoka sa vrednošću od 4.186 Jg -1oC-1 To znači, povećati temperaturu za 1 oC 1 g vode, 4,186 J toplotne energije je potrebno. Ova visoka vrijednost nailazi na ulogu vode u termalnoj regulaciji. Da bi se pronašla toplina potrebna za povećanje temperature od t1 do t2 određene mase supstance može se koristiti slijedeća jednačina.
q=m x s x ∆t
q=potrebna toplina
m=masa supstance
∆t=t1-t2
Međutim, gornja jednadžba ne vrijedi ako reakcija uključuje promjenu faze. Na primjer, ne primjenjuje se kada voda prelazi u plinovitu fazu (na tački ključanja) ili kada se voda zamrzne i formira led (na tački topljenja). To je zato što toplina dodana ili uklonjena tokom promjene faze ne mijenja temperaturu.
Koja je razlika između latentne i specifične toplote?
• Latentna toplota je energija koja se apsorbuje ili oslobađa kada supstanca prolazi kroz faznu promenu. Specifična toplota je količina toplote potrebna da se temperatura jednog grama supstance podigne za jedan stepen Celzijusa (ili jedan Kelvin) pri konstantnom pritisku.
• Specifična toplota se ne primenjuje kada je supstanca u fazi promene.
• Specifična toplota uzrokuje promjenu temperature gdje u latentnoj toplini nema promjene temperature.
