Latente Hitze vs. Sensible Hitze
Wenn sich die Energie eines Systems aufgrund eines Temperaturunterschieds zwischen dem System und seiner Umgebung ändert, sagen wir, dass Energie als Wärme (q) übertragen wurde. Die Wärmeübertragung erfolgt von hoher Temperatur zu niedriger Temperatur, was einem Temperaturgradienten entspricht.
Latente Hitze
Wenn eine Substanz eine Phasenänderung erfährt, wird die Energie absorbiert oder als Wärme abgegeben. Latentwärme ist die Wärme, die von einem Stoff während eines Phasenwechsels aufgenommen oder abgegeben wird. Diese Wärmeänderungen verursachen keine Temperaturänderungen, da sie absorbiert oder abgegeben werden. Ein Phasenwechsel bedeutet, dass ein Feststoff in die gasförmige Phase übergeht oder eine Flüssigkeit in eine feste Phase übergeht oder umgekehrt. Es ist eine spontane Umwandlung und tritt bei einer charakteristischen Temperatur für einen bestimmten Druck auf. Die beiden Formen der latenten Wärme sind also die latente Schmelzwärme und die latente Verdampfungswärme. Schmelzwärme entsteht beim Schmelzen oder Gefrieren. Und latente Verdampfungswärme findet beim Sieden oder Kondensieren statt. Der Phasenwechsel setzt Wärme (exotherm) frei, wenn Gas in Flüssigkeit oder Flüssigkeit in Feststoff umgewandelt wird. Der Phasenwechsel absorbiert Energie/Wärme (endotherm) beim Übergang von fest zu flüssig oder flüssig zu gasförmig. Beispielsweise sind Wassermoleküle im Dampfzustand hochenergetisch. Und es gibt keine zwischenmolekularen Anziehungskräfte. Sie bewegen sich als einzelne Wassermoleküle herum. Im Vergleich dazu haben Wassermoleküle im flüssigen Zustand niedrige Energien. Einige Wassermoleküle können jedoch in den Dampfzustand entweichen, wenn sie eine hohe kinetische Energie haben. Bei normaler Temperatur besteht ein Gleichgewicht zwischen den Wassermolekülen im Dampfzustand und im flüssigen Zustand. Aber beim Erhitzen am Siedepunkt werden die meisten Wassermoleküle in den Dampfzustand freigesetzt. Wenn also Wassermoleküle verdampfen, müssen die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Wassermolekülen aufgebrochen werden. Dafür wird Energie benötigt, und diese Energie wird als latente Verdampfungswärme bezeichnet. Bei Wasser findet dieser Phasenwechsel bei 100°C (Siedepunkt von Wasser) statt. Wenn dieser Phasenwechsel jedoch bei dieser Temperatur auftritt, wird Wärmeenergie von Wassermolekülen absorbiert, um die Bindungen aufzubrechen, aber es wird die Temperatur nicht weiter erhöhen.
Spezifische latente Wärme bedeutet die Menge an Wärmeenergie, die benötigt wird, um eine Phase einer Masseneinheit einer Substanz vollständig in eine andere Phase umzuwandeln.
Sensible Hitze
Fühlbare Wärme ist eine Form der Energieübertragung während einer thermodynamischen Reaktion, die eine Temperaturänderung bewirkt. Die fühlbare Wärme eines Stoffes kann nach folgender Formel berechnet werden.
Q=mc∆T
Q=fühlbare Wärme
M=Masse des Stoffes
C=spezifische Wärmekapazität
∆T=Temperaturänderung durch Wärmeenergie
Was ist der Unterschied zwischen Latenthitze und fühlbarer Hitze?
• Latente Wärme hat keinen Einfluss auf die Temperatur einer Substanz, während fühlbare Wärme die Temperatur beeinflusst und sie steigen oder sinken lässt.
• Latente Wärme wird bei einem Phasenwechsel aufgenommen oder abgegeben. Fühlbare Wärme ist die Wärme, die während eines anderen thermodynamischen Prozesses als Phasenänderungen freigesetzt oder absorbiert wird.
• Wird zB das Wasser von 25°C auf 100°C erhitzt, so verursacht die zugeführte Energie eine Temperaturerhöhung. Daher wird diese Wärme als fühlbare Wärme bezeichnet. Aber wenn Wasser bei 100°C verdunstet, verursacht es keinen Temperaturanstieg. Die in diesem Moment aufgenommene Wärme wird latente Wärme genannt.
