Chaleur de fusion latente, vaporisation, solidification et condensation

Le chaleur latente est celui qui ne "ressent" pas, car il représente l'énergie thermique qui est libérée ou absorbée lors d'un changement de phase, sans augmenter ni diminuer la température du système thermodynamique. Il existe plusieurs types de chaleur latente, qui sont régis par les changements de phase d'une substance.

Les types de chaleur latente sont la chaleur latente de fusion, de vaporisation, de solidification et de condensation. En d'autres termes, ces valeurs sont les unités de chaleur par masse requises pour réaliser le changement de phase. Dans le domaine de la thermodynamique, l'étude du transfert de chaleur et des effets thermiques est courante.

Ces effets interviennent dans tout processus, même dans ceux qui se produisent à température constante. On observe alors les deux types de chaleur qui peuvent être transférés à un corps ou à une substance et à l’environnement pendant un processus et qui sont régis par les propriétés individuelles de la substance en cause: la chaleur sensible et la chaleur latent.

La chaleur sensible se réfère à la chaleur qui est "sentir "ou mesurée dans le processus par des changements de la température corporelle. En revanche, la chaleur latente se réfère au moment où l'énergie est absorbée ou libérée sans générer de changements de température.

Index

• 1 chaleur de fusion latente
• 2 chaleur latente de vaporisation
• 3 chaleur latente de solidification
• 4 Chaleur de condensation latente
• 5 références

Chaleur de fusion latente

La fusion est un processus physique représenté par la transition de phase d'une substance solide à liquide. Par conséquent, la fusion latente d'une substance, ou enthalpie de fusion, la chaleur est la variation d'enthalpie résultant de l'absorption d'énergie et conduisant à la substance de passer de la phase solide à la phase liquide à pression constante.

La température à laquelle cette transition se produit est appelée température de fusion et la pression est supposée être de 1 atm ou 101 325 kPa, selon le système utilisé.

Merci à la différence des forces intermoléculaires, les molécules dans une phase liquide ont une plus grande puissance interne d'un solide, ce qui rend les solides nécessitent une alimentation positive (absorbant la chaleur) pour faire fondre et atteindre le liquide, tandis que le moût de liquide libérer la chaleur pour congeler (solidifier).

Ce changement d'enthalpie peut être appliquée à toute quantité de fusion délivré de substance, même petite, et est une valeur constante (la même quantité d'énergie) est exprimée en unités de kJ / kg lorsque l'on souhaite se référer aux unités de masse.

C'est toujours une quantité positive, sauf dans le cas de l'hélium, ce qui signifie que l'hélium gèle avec l'absorption de la chaleur. La valeur de la fusion thermique latente pour l'eau est de 333,55 kJ / kg.

Chaleur latente de vaporisation

Aussi appelée enthalpie de vaporisation, est la quantité d'énergie qui doit être ajoutée à une substance en phase liquide pour qu'elle puisse faire la transition vers la phase gazeuse. Cette valeur est fonction de la pression à laquelle la transformation se produit.

Habituellement associée au point d'ébullition normal d'une substance, qui est, au point d'ébullition a lorsque la pression de vapeur du liquide est égale à la pression atmosphérique au niveau de la mer (1 atm).

La chaleur de vaporisation dépend de la température, bien que l'on puisse supposer qu'elle reste constante dans les plages de températures basses et à des températures beaucoup plus basses que celle-là.

De plus, il est important de noter que la chaleur de vaporisation diminue à haute température jusqu'à atteindre la température dite critique de la substance, où elle est assimilée. Au-delà de la température critique, les phases vapeur et liquide deviennent impossibles à distinguer et la substance passe dans un état de fluide supercritique.

Mathématiquement, elle s'exprime par l'augmentation de l'énergie de la phase vapeur par rapport à l'énergie dans la phase liquide, plus le travail qui doit être appliqué contre la pression atmosphérique.

Le premier terme (augmentation de l'énergie) est l'énergie nécessaire pour surmonter les interactions intermoléculaires qui existent dans le liquide, où ces substances avec des forces plus importantes entre les liens (eau par exemple) auront des chaleurs latentes plus élevées de vaporisation (kJ / kg 2257 ) que ceux avec peu de force entre leurs liens (21 kJ / Kg).

Chaleur latente de solidification

La chaleur latente de solidification est la chaleur impliquée dans le changement de phase d'une substance du liquide au solide. Comme mentionné ci-dessus, les molécules d'une substance dans la phase liquide ont une énergie interne supérieure à celle des molécules solides. Ainsi, dans la solidification, l'énergie est libérée au lieu de l'absorber, comme dans la fusion.

Ensuite, dans un système thermodynamique, on peut dire que la chaleur latente de solidification est l’opposé de celle de la fusion, puisque l’énergie impliquée est libérée vers l’extérieur lorsque le changement de phase se produit.

Autrement dit, si la valeur de la chaleur latente de fusion de l'eau est 333,55 kJ / kg, la valeur de la chaleur latente de solidification ou congélation de l'eau sera -333,55 kJ / kg.

Chaleur de condensation latente

La chaleur latente de condensation est celle qui se produit quand il y a un changement de phase d'une substance gazeuse à un liquide, comme dans le cas de la vapeur d'eau.

En ce qui concerne l'énergie de chaque molécule, celle-ci est encore plus grande dans les gaz que dans les liquides. Il y a donc une libération d'énergie lors de la première phase.

De nouveau, on peut dire que la valeur de la chaleur latente de condensation sera la même que celle de la vaporisation mais avec une valeur négative. Ensuite, une valeur de chaleur latente de condensation pour l'eau sera égale à -2257 kJ / kg.

À des températures plus élevées, la chaleur de condensation diminuera, tandis que le point d'ébullition augmentera.

Références

1. Chaleur latente (s.f.) Récupéré de en.wikipedia.org
2. Smith, J. M., Van Ness, H. C. et Abbott, M. M. (2007). Introduction à la thermodynamique du génie chimique. Mexique: McGraw-Hill.
3. Levine, I. (2002). Chimie physique Madrid: McGraw-Hill.
4. Power, N. (s.f.). Énergie nucléaire. Récupéré de nuclear-power.net
5. Elert, G. (s.f.). L'hypertexte de physique. Récupéré de physics.info