熱は相変化の重要な構成要素である。 潜熱は固体を液相や気相に変化させるのに必要な熱として知られています。 その相によって、凝結熱、気化熱など異なる呼び名がある。 相変化のために吸収または放出される熱エネルギー量とすることもある。 このトピックでは、潜熱の概念と潜熱の公式を例題を交えて扱います。 概念を学んでいきましょう!
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Latent Heat Formula
相変化の概念:
水を沸かすのはコンロをつければできるほど簡単なことではありません。 水に熱を加えると、温度が上がり、100℃になります。
この間も、水に熱エネルギーを加え続けているが、それでも温度は上がらない。 この余分なエネルギーが潜熱の概念を生み出すのです。
よりよく理解するために、まず相変化の概念を確認します。 相変化とは、物質がある状態から別の状態に変化することを指す。 最も一般的な相変化は、水の状態の違いで見られる。 例えば、液体の水を凍らせて氷を作ったり、液体の水を沸騰させて気体を作ったりすることが挙げられます。
潜熱の定義:
通常、ある物体に熱エネルギーを加えたり取り除いたりすると、その物体の温度は変化します。 しかし、相変化の間、物体の温度は一定に保たれる。 これは物体の相変化にエネルギーが必要だからである。
したがって、潜熱とは相変化に必要な質量単位あたりの熱エネルギーのことである。 物質を分子レベルで考えると、気体分子は液体分子よりも振動が大きい。
したがって、液体に熱を加えると、実際に分子を振動させることになる。 潜熱は、分子の動きを変えるのに必要なエネルギーになる。
潜熱の式:
L = \( \frac{Q}{ M})
ここで、
Q = 熱量
M =物質の質量
この式は質量 m の物体が相を変えるために加えなければならない熱 Q、または除去しなければならない熱量を示しています。 個々の潜熱をLで表し、潜熱の単位はⒶ(Jkg^{-1}.Ⓑ)である。 融解潜熱は液体から固体への変化、気化潜熱は液体から気体への変化、昇華潜熱は固体から気体への変化を意味する
解決例
Q.1: 相変化のための熱量が300kcalの場合、10kgの物質の潜熱を計算しなさい。
解答:
与えられたパラメータは、
Q = 300 kcal
M = 10 kg
潜熱の公式は次のとおり。
L = \(\frac{Q}{ M})
= \(300}{5})
= \(60KcalKg^{->)
L = \(60KcalKg^{->)
= \(300}{M})
L = \(200}{5})1}g
Therefore latent heat will be 60 \(KcalKg{-1}})