chimica-online.it

Calore latente

Calore latente di fusione e calore latente di vaporizzazione

I passaggi di stato delle sostanze pure avvengono a temperature ben precise e caratteristiche per ogni sostanza.

Queste temperature rimangono costanti per tutta la durata del processo.

Nel caso della fusione del ghiaccio per esempio, la temperatura resta costante per tutto il processo anche se il sistema continua ad assorbire energia dall'ambiente sotto forma di calore.

Tale quantità di energia è chiamata calore latente di fusione.

Come la fusione, anche l'ebollizione è un processo che richiede energia.

Il calore latente di vaporizzazione viene utilizzato per indebolire le forze di coesione tra le particelle del liquido, permettendo loro di allontanarsi fino a passare allo stato di vapore.

Latente significa "che non si vede" (dal latino latere, restare nascosto) perchè l'assorbimento di calore non si manifesta con un aumento della temperatura.

Nel caso della fusione, il calore assorbito viene utilizzato per vincere le forze di coesione che mantengono le molecole fisse, vicine le une alle altre.

Calore latente di fusione e di vaporizzazione: definizione

Il calore latente di fusione (λf) è la quantità di energia necessaria per fondere completamente 1 g di sostanza alla temperatura di fusione.

Considerando il passaggio dallo stato liquido allo stato di vapore, possiamo definire il calore latente di vaporizzazione (λv) come la quantità di energia necessaria per far evaporare completamente 1 grammo di sostanza alla temperatura di ebollizione.

Il calore latente di vaporizzazione e di fusione si misurano in joule su grammo di sostanza (J/g); sono proprietà intensive della materia e caratteristiche per ogni sostanza pura.

Nella seguente tabella sono riportati i calori latenti di fusione di alcune sostanze:

calore latente di fusione

Nella seguente tabella sono riportati i calori latenti di ebollizione di alcune sostanze:

calore latente di ebollizione

Il calore necessario per la fusione di una quantità di sostanza di massa m è determinabile applicando la seguente formula:

Q = m ·λf

in cui:

m = massa della sostanza (g)

λf = calore latente di fusione (J/g)

Q = quantità di calore assorbita (J)

Il calore necessario per la vaporizzazione di una quantità di sostanza di massa m è determinabile applicando la seguente formula:

Q = m ·λv

in cui:

λv = calore latente di vaporizzazione (J/g)

Calore latente molare di fusione e di vaporizzazione

Nel caso in cui il calore latente venga espresso per mole di sostanza e non per grammo, si parla di calore latente molare di fusione e di calore latente molare di vaporizzazione.

Nel S.I. il calore latente molare è espresso in J/mol.

Per ulteriori info vedi anche: energia termica e passaggi di stato.

Esercizio

Un potente laser fornisce una potenza di 109 W e viene indirizzato contro una certa quantità di acqua che si trova alla temperatura di 30°C.

Sapendo che il laser spara 10 impulsi ognuno della durata di 10-8 s calcolare la massa di acqua che evapora.

Si sappia che il calore latente di vaporizzazione dell’acqua è 2,25∙106 J/Kg.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sulla legge di Regnault.

Ti lasciamo infine alcuni link che ti potrebbero interessare:

calore latente acqua

calore sensibile

curva di riscaldamento di una sostanza pura

curva di raffreddamento di una sostanza pura

Studia con noi