Page 29 - fizica-viii

UNITATEA 1 Fenomene termice 27

Reține! Știai că?
Topirea, vaporizarea şi sublimarea au loc cu absorbţie de căldură. Înaintea inventării frigideru-
Condensarea, solidificarea şi desublimarea au loc cu degajare de căldură. lui, alimentele erau păstrate reci
Căldura schimbată cu mediul în timpul transformărilor de stare de agre- în camere frigorifice umplute
gare se numeşte căldură latentă (ascunsă), deoarece schimbul de energie cu gheață, în care temperatura
are loc fără modificarea temperaturii corpului care suferă transformarea rămânea aproape de 0 °C până la
de stare de agregare. Deoarece căldura latentă depinde de masa substan- topirea gheții. Căldura care intra
în cameră era preluată integral
ţei care se transformă, a fost introdusă o mărime fizică independentă de de gheață, sub formă de căldură
masă, numită căldură latentă specifică. latentă de topire. Procurarea și
Căldura latentă specifică de topire este mărimea fizică scalară nume- păstrarea gheții până la venirea
ric egală cu cantitatea de căldură necesară pentru a topi un kilogram din verii era însă o problemă. Ea a
substanţa respectivă. fost rezolvată la mijlocul secolu-
Căldura latentă specifică se notează cu litera grecească λ (lambda). lui al XIX-lea, odată cu inventa-
rea mașinii frigorifice bazate pe
Cunoscând căldura latentă specifică şi masa substanţei care se topeşte, compresia și evaporarea amoni-
putem calcula şi căldura necesară pentru a topi toată masa de substanţă: acului. Prin compresie, amoniacul
se lichefiază, eliberând căldură
Q = m ⋅ λ, latentă, iar prin destindere se
[Q]
Q
J
_
_
de unde λ = , iar [λ] = _ = evaporă, absorbind căldură. Dacă

SI
m
absorbția și eliberarea de căldură
kg
[m]
SI
SI
se realizează în locuri diferite, am
reușit să pompăm căldură din-
Observații: tr-un loc în altul. Procedeul poate
⚫ Fiecare substanţă are câte o căldura latentă specifică pentru fiecare fi folosit atât pentru încălzire, cât
transformare de stare de agregare (pag. 144). și pentru răcire.
⚫ Pentru o substanţă dată, căldura latentă specifică de topire este
egală cu cea de solidificare, căldura latentă specifică de vaporizare cu
cea de condensare şi căldura latentă specifică de sublimare cu cea de
desublimare.
⚫ Deşi nu este corect, se întâmplă să găseşti tabele cu călduri latente
care, de fapt, conţin valorile căldurilor latente specifice. Nu te speria,
uită-te la unitatea de măsură şi îţi vei da seama ce conţine tabelul!
Verifică dacă tabelul de la sfârşitul manualului este corect din acest punct
de vedere!
Interpretare microscopică
Apa se folosește cu succes la
La nivel microscopic, căldura latentă este utilizată pentru a mări ener- stingerea incendiilor, deoarece
gia potenţială a moleculelor, nu şi energia cinetică medie, adică tempe- are căldură specifică și căldură
ratura. Pentru aceasta trebuie să ştii că, ori de câte ori îndepărtăm două latentă specifică foarte mari.
corpuri care se atrag (de exemplu, două molecule), energia lor potenţială Prin încălzire și fierbere apa
creşte, aşa cum creşte energia potenţială a unui corp ridicat (îndepărtat de preia foarte multă căldură, răcind
puternic focul.
Pământ) în câmp gravitaţional. În timpul topirii şi mai ales al vaporizării,
moleculele se îndepărtează.
Verifică dacă ai înțeles!

1 De ce se răceşte spirtul prin evaporare?
2 De ce scade temperatura aerului după ce cade grindină?
3 Caută în tabelul de la sfârşitul manualului căldura latentă specifică de
topire şi cea de vaporizare ale apei.
4 Ce semnificaţie fizică are o căldură latentă specifică de topire de
100 kJ/kg?
5 Calculează cantitatea de căldură necesară pentru a topi 5 kg de gheaţă
şi cantitatea de căldură necesară pentru a vaporiza 5 kg de apă. Temă pentru portofoliu
6 De ce este căldura latentă specifică de vaporizare a apei mult mai mare Scrie un eseu cu tema: Cauzele
(de aproape 7 ori) decât cea de topire? și consecințele topirii ghețarilor.