Formen der Wärmeenergie: latent

Wenn Sie in der High School Chemie studiert haben, haben Sie gelernt, dass Wasser entsteht, wenn sich zwei Gase, Wasserstoff und Sauerstoff, verbinden. Vielleicht hatten Sie sogar das Glück, einen Lehrer zu haben, der diese magische Transformation während des Unterrichts live durchführen konnte.

Abhängig von der Menge der absorbierten Wärmeenergie liegt Wasser in einem von drei Zuständen von Materie vor: Gas, Flüssigkeit oder Feststoff. Ihre Zustände hängen auch vom atmosphärischen Umgebungsdruck ab, aber dazu später mehr. Für unsere Diskussion wird sich Wasser bei dem auf Meereshöhe herrschenden atmosphärischen Druck befinden, der etwa 14,7 Pfund pro Quadratzoll beträgt.

Das letzte Mal haben wir erfahren, dass die Wärmeenergie, die vom Wasser absorbiert wird, bevor es in unserem Beispielkessel zu kochen beginnt, als bekannt ist spürbare Hitze im Bereich der Thermodynamik. Wie viel mehr spürbare Hitze das heißt, je mehr die Wassertemperatur steigt, aber nur bis zu einem gewissen Punkt.

Der Siedepunkt von Wasser beträgt 212 ° F. Tatsächlich ist dies die maximale Temperatur, die es erreichen wird, unabhängig davon, wie viel Wärmeenergie darauf angewendet wird. Sobald diese Temperatur erreicht ist, beginnt das Wasser, seinen Materiezustand zu ändern, um Dampf zu werden. An diesem Punkt soll die vom Wasser aufgenommene Energie werden Latente VerdampfungswärmeDas heißt, die vom Wasser absorbierte Energie wird latent oder für das bloße Auge maskiert, da sie hinter den Kulissen Wasser in Dampf umwandelt.

Während sich das Wasser in einem Wasserkocher in Dampf verwandelt, dehnt es sich aus und entweicht durch den Auslauf, wodurch das bekannte schrille Zischen entsteht. Was aber, wenn wir verhindern würden, dass sich der Dampf in der Umwelt verteilt, und weiterhin Wärmeenergie hinzufügen? Ironischerweise würde unter diesen Bedingungen die Temperatur weiter über 1500 ° F ansteigen, wenn der Ofenbrenner stark genug wäre. Dieser Vorgang ist bekannt als Überhitzung. Halten Sie jetzt Ihre Hüte hoch, denn noch ironischer soll die Wärme sein, die diesem überhitzten Dampf hinzugefügt wird spürbare Hitze.

Verwirrt? Schauen wir uns die Grafik unten an, um die Dinge zu klären.

Kraftwerkstechnik

Spürbare Hitze ist die Wärmeenergie, die dem Wasser zugesetzt wird, H.zweiOder in flüssigem Zustand. Es ist auch der Begriff, der verwendet wird, um die dem Dampf zugesetzte Wärmeenergie zu beschreiben, die in einer unverlierbaren Umgebung gehalten wird, wie sie während auftritt Überhitzung. Auf der anderen Seite die Latente Verdampfungswärme, Das ist die Wärmeenergie, die dem Wasser zugeführt wird, sobald es den Siedepunkt erreicht hat. Es führt nicht zu einem weiteren Temperaturanstieg, zumindest gemessen mit einem Thermometer.

Das nächste Mal werden wir sehen, wie der Druck der Umgebungsluft den Übergang von Wasser von Flüssigkeit zu Dampf beeinflusst.

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