گرمای نهان

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
Ali se

نام: علی س

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۱۲/۱۲ - ۱۷:۰۸


پست: 8



گرمای نهان

پست توسط Ali se »

چرا تبدیل مایع به بخار انرژی بیشتری میخواهد نسبت به تبدیل جامد به مایع ؟
و چرا مقدار گرمای نهان تبخیر برای یک ماده همیشه بزرگتر از گرمای نهان ذوب است ؟؟؟؟

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 594

سپاس: 107

جنسیت:

Re: گرمای نهان

پست توسط عبدالرضا علي پور »

Ali se نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۷/۱۰ - ۱۶:۲۲
چرا تبدیل مایع به بخار انرژی بیشتری میخواهد نسبت به تبدیل جامد به مایع ؟
و چرا مقدار گرمای نهان تبخیر برای یک ماده همیشه بزرگتر از گرمای نهان ذوب است ؟؟؟؟
یعنی میفرمایید اب به بخار که در 100درجه اتفاق میفته از فولاد به مذاب بیشتره؟

نمایه کاربر
رهام1380

نام: رهام حسامی

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۶/۲۰ - ۰۹:۴۸


پست: 103

سپاس: 15

جنسیت:

تماس:

Re: گرمای نهان

پست توسط رهام1380 »

. اشتباه از این ایده ناشی می شود که دما معیاری برای اندازه گیری میانگین انرژی جنبشی سیستم است و از آنجا که دما ثابت می ماند ، میانگین انرژی جنبشی نیز باید ثابت بماند.
انرژی اضافی مورد نیاز برای ایجاد انتقال فاز در واقع انرژی بالقوه است. این انرژی مورد نیاز برای غلبه بر پیوندهای نزدیکترمولکولها است تا حدی که انتقال فاز ممکن است رخ دهد. بنابراین واقعاً تغییری در انرژی جنبشی رخ نمیده
.یک ماده می خواهد پیکربندی را انجام دهد که به بهترین وجه انرژی آزاد گیبس خود را برابر با آنتالپی منهای آنتروپی چند برابر دما به حداقل برساند. بنابراین در یک دما مشخص می توان انرژی گیبس را با افزایش آنتروپی یا کاهش آنتالپی کاهش داد.
به طور کلی ، ماده جامد دارای آنتروپی بسیار کمی است اما آنتالپی منفی زیاد است (زیرا پیوندها قوی هستند). با افزایش دما ، اثر آنتروپی اهمیت بیشتری پیدا می کند و فازهای بی نظم تر مطلوب تر می شوند. به عنوان مثال ، یک مایع دارای آنتروپی کمی بیشتر از ماده جامد است زیرا مولکول ها می توانند به روش های بیشتری حرکت کنند و اتم ها را مبادله کنند. مایعات همچنین دارای آنتالپی منفی کمتری هستند به این معنی که در یک درجه حرارت خاص (نقطه ذوب) سهم آنتروپی غالب خواهد شد و ماده شما ذوب می شود. تفاوت آنتالپی این دو ماده البته گرمای جوش است.
حال اگر بخار را تصور کنید ، می بینید که احتمالاً یک آنتروپی بسیار بیشتر از یک مایع یا جامد خواهد داشت. ظرفی دارید که اندازه خاصی دارد و آن را بلندتر می کنید. جامد ثابت باقی می ماند و مایع نیز همان ثابت می ماند اما یک گاز برای پر شدن ظرف منبسط می شود. به عبارت دیگر ، یک گاز آزادی حرکت بیشتری دارد و می تواند حرکت کند تا کل ظرف را اشغال کند . با چنین آنتروپی بزرگی ، می توانید تصور کنید که تنها دلیل اینکه اکثر مواد همیشه گاز نیستند ، آنتالپی گازها بسیار نزدیک به صفر است. بنابراین می توانید مشاهده کنید که تغییر آنتالپی از مایع به گاز باید بسیار زیاد باشد زیرا شما تمام این پیوندها را از بین می برید و اکنون اجازه می دهید که مولکول ها بیشتر از حد محدود نباشند.
چه مقدار انرژی برای ذوب یک کیلوگرم یخ در 0 درجه سانتیگراد برای تولید یک کیلوگرم آب در 0 درجه سانتیگراد لازم است. با استفاده از معادله تغییر دما و مقدار آب (334 کیلوژول بر کیلوگرم) ، در می یابیم که Q = mLf = (1.0 کیلوگرم) (334 کیلوژول بر کیلوگرم) = 334 کیلوژول انرژی ذوب یک کیلوگرم یخ است. این انرژی زیادی است زیرا نشان دهنده همان مقدار انرژی مورد نیاز برای افزایش دمای 1 کیلوگرم آب مایع از 0ºC به 79.8ºC است. حتی انرژی بیشتری برای بخار شدن آب لازم است. برای تغییر 1 کیلوگرم آب مایع در نقطه جوش طبیعی (100 درجه سانتیگراد در فشار اتمسفر) به بخار (بخار آب) 2256 کیلوژول لازم داره م. این مثال نشان می دهد که انرژی برای تغییر فاز در مقایسه با انرژی مرتبط با تغییرات دما بدون تغییر فاز بسیار زیاد است.
تغییرات فاز می تواند یک اثر تثبیت کننده عظیم داشته باشد . در نظر بگیرید که گرما را با سرعت ثابت به نمونه یخ در ابتدا در دمای -20 درجه سانتیگراد اضافه کنید. در ابتدا درجه حرارت یخ به صورت خطی افزایش می یابد و گرما را با سرعت ثابت 50/0 کالری در گرم سانتی گراد جذب می کند تا به 0 درجه سانتی گراد برسد. با رسیدن به این دما ، یخ شروع به ذوب شدن می کند تا زمانی که کل نمونه ذوب شود ، در مجموع 79.8 کالری بر گرم گرم جذب می کند. در طی این تغییر فاز دما در 0 درجه سانتیگراد ثابت می ماند. پس از ذوب شدن تمام یخ ها ، دمای آب مایع افزایش می یابد و گرما را با سرعت ثابت جدیدی از 1.00 کالری بر گرم سانتی گراد جذب می کند (به یاد داشته باشید که گرمای خاص به فاز بستگی دارد). در دمای 100 درجه سانتیگراد ، آب شروع به جوشیدن می کند و درجه حرارت دوباره ثابت می ماند تا زمانی که آب 539 کالری بر گرم گرم را جذب کند تا این تغییر فاز کامل شود. وقتی همه مایعات بخار شد ،دما دوباره افزایش می یابد و گرما را با سرعت 482/0 کالری در گرم سانتی گراد جذب می کند.تصویر

ارسال پست