Calore latente

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Calore latente e temperatura al cambio di stato di sostanze comuni
alla pressione atmosferica
Sostanza Calore latente
di fusione
[kJ/kg]
Temperatura
di fusione
[°C]
Calore latente
di ebollizione
[kJ/kg]
Temperatura
di ebollizione
[°C]
Etanolo 108 -114 855 78,3
Ammoniaca 339 -75 1369 -33
Biossido di carbonio 184 -57 574 -78
Elio 1.25 -269,7 21 -268,93
Idrogeno 58 -259 455 -253
Azoto 25,7 -210 200 -196
Ossigeno 13,9 -219 213 -183
Mercurio 11 -39 294 357
Toluene 351
Zolfo 54 115 1406 445
Acqua 335 0 2272 100

Il calore latente (di trasformazione) è la quantità di energia per unità di massa necessaria per ottenere una transizione di fase di una sostanza (cioè, ad esempio, per far passare la sostanza dallo stato solido a quello liquido).

La teoria cinetica interpreta (spiega) il calore latente nel seguente modo: durante la transizione di fase di un sistema bifasico, l'energia fornita (assorbita) dalla sostanza non va ad incrementare (decrementare) la temperatura della stessa, bensì agisce sui legami intermolecolari. Ad esempio, se si fa bollire dell'acqua il calore fornito non farà salire la temperatura oltre i 100°C, ma servirà a spezzare i legami fra le molecole fino a quando tutta l'acqua si sarà trasformata in vapore.

Indice

[modifica] Dettagli

A seconda del tipo di transizione di fase in questione si parla di:

Grafico del calore necessario ai passaggi di stato di una sostanza. Sono evidenziate in chiaro le fasi di transizione

Il processo di transizione di fase quindi ci dice che il calore necessario al passaggio di fase è:

Q = \lambda \cdot m

cioè il calore Q fornito o sottratto al sistema non influisce sulla temperatura, ma è proporzionale alla quantità di sostanza m che ha cambiato fase, e continua fino a che tutta la sostanza non cambia fase. In assenza di transizioni di fase invece, un apporto o un prelievo di calore determina una variazione di temperatura: si parla in questo caso di calore sensibile.

L'unità di misura del calore latente λ nel Sistema internazionale è J/kg. Spesso il calore latente viene espresso per mole di sostanza come calore latente molare e nel SI si misura in J/mol.

[modifica] Bibliografia

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