Chemia

Ciepło parowania

Ciepło parowania
Ciepło odparowywania lub waporyzacji jest tym, które cierpi na chemikalia do zmiany stanu ciekłego na gazę

Co to jest upał parowy?

On Ciepło parowania, Nazywane również ciepłem odparowywania, definiuje się jako ilość ciepła, którą czysta chemia pochłania do odparowania, to znaczy, aby odnieść zmianę stanu ze stanu ciekłego na stan gazowy.

Oznacza to, że jest to ciepło związane z następnym procesem zmiany fazy:

Jest to rodzaj ciepła, który nie generuje wzrostu temperatury, ale łamie siły, które utrzymują cząsteczki ciekłe. W ten sposób można oddzielić od siebie cząsteczki, uwalniając je na fazę gazową.

Formuła i jednostki

Ciepło odparowywania lub waporyzacji można reprezentować za pomocą symbolu qVap. Jest to obszerna kwota, to znaczy zależy od ilości substancji.

W tym sensie można go obliczyć na podstawie ilości substancji i intensywnej miary ciepła parowania.

Gdy ilość substancji jest wyrażona w postaci masy, należy zastosować utajone ciepło parowania lub parowaniaVap, w takim przypadku ciepło parowania jest wyrażone jako:

Ułożenie ciepła waporyzacji jest intensywną i charakterystyczną ilością każdej substancji. Jest to mniej lub bardziej bezpośrednia miara tego, jak silne interakcje międzycząsteczkowe są między cząsteczkami, które tworzą ciecz.

Z drugiej strony ciepło parowania można również obliczyć na podstawie liczby moli, w którym to przypadku potrzebne jest molowe ciepło parowania, zwane także entalpią parowatą:

Gdzie N reprezentuje liczbę moli i ∆VapH jest entalpią waporyzacji substancji. Entalpia odparowywania reprezentuje ilość stałego ciśnienia potrzebnego do odparowania mol substancji.

Może ci służyć: kwas propanowy

Jednostki cieplne odparowywania

Będąc rodzajem ciepła, który jest formą energii, ciepło parowania jest wyrażane w jednostkach energetycznych. Najczęściej używane jednostki to:

  • Kalorie (wapno)
  • Kilokalorie (KCAL lub wapno)
  • Dżuls lub joules (J)
  • Kilojouls lub Kilojulios (KJ) itp.

Z drugiej strony utajone ciepło parowania (lVap) Jest wyrażany w jednostkach energii masowej. Na przykład:

  • wapno/g
  • KCAL/g
  • Kcal/kg
  • KJ/g
  • KJ/kg itp.

Wreszcie entalpia odparowy (∆VapH) Jest wyrażany w jednostkach energetycznych na jednostkach ilości materii, zwykle mole. Niektóre przykłady to:

  • wapno/mol
  • KCAL/MOL
  • J/mol
  • KJ/mol itp.

Jak obliczane jest ciepło parowujące?

Jak widzieliśmy chwilę temu, ciepło parowania można obliczyć na podstawie masy lub liczby moli i utajonego ciepła odparowania lub entalpii odparowej.

Jednak ilości te są zwykle określane eksperymentalnie mierzące ilość ciepła niezbędnego do odparowania pewnej masy substancji, a następnie wyczyszczenia jednego z dwóch poprzednich równań.

Z powodu powyższego powszechną rzeczą nie jest to, że obliczane jest ciepło odparowywania, ale jest ono mierzone eksperymentalnie, w laboratorium.

Z drugiej strony, ponieważ entalpia jako właściwość termodynamiczna układu jest funkcją stanu, można to obliczyć na podstawie innych entalpie, które odnoszą się do substancji w stanie ciekłym o tej samej substancji w stanie gazowym.

Na przykład entalpia odparowy można obliczyć, odejmując entalpię sublimacji, z wyjątkiem entalpii fuzyjnej substancji. Następnie ta entalpia i liczba moli są używane do określenia ciepła odparowania próbki.

Może ci służyć: aluminiowy polichlorek: struktura, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

Zastosowania ciepła parowania

Istnieje wiele dziedzin, w których stosuje się ciepło parowania. W rzeczywistości w każdym procesie, który obejmuje substancję chemiczną, która kiedyś jest w stanie ciekłym, aw innym w stanie gazowym, ciepło parowania będzie interweniować.

Ciepło odparowe jest zawsze dodatnie, ponieważ zawsze konieczne jest wchłanianie ciepła, aby rozbić połączenie między cząsteczkami, które tworzą ciecz. Substancja pochłania to ciepło z bezpośredniego otoczenia, więc tracą ciepło, gdy ciecz odparowuje.

Regulacja temperatury ciepła i temperatury ciała

Jest to zasada działania pocenia się jako system regulacji temperatury ciała.

Kiedy się pocimy, pocana woda odparowuje powierzchnię naszej skóry. Ponieważ skóra jest w bezpośrednim kontakcie z potem, właśnie tam woda uzyskuje ciepło parowania.

Następnie, gdy odparowuje, woda potowa przenosi z nią ilość ciepła skóry, które chłodzi, również chłodząc krew przepływającą przez naczynia włosowate skóry, a ostatecznie wnętrze ciała.

Parowanie ciepła w przemyśle

Energia jest jednym z największych kosztów dla wielu branż, a wiele z nich musi wydać energię, aby odparować różne substancje. Z tego powodu konieczna jest możliwość obliczenia ilości ciepła wymaganego do odparowania różnych cieczy, aby obliczyć koszty operacyjne.

Na przykład, jeśli firma farmaceutyczna zsyntetyzuje lek w roztworze alkoholowym, prawdopodobnie będzie musiała odparować i wysuszyć produkt, aby wyeliminować cały alkohol. Ciepło parowania pozwala nam ustalić, ile energii będzie wymagane do przeprowadzenia tego.

Może ci służyć: kwas periódinowy (Hio4): co to jest, struktura, właściwości, używa

Produkcja lodu w pociągu

Przed istnieniem energii elektrycznej pociągi używały ciepła parowania, aby zamrozić wodę, a tym samym wytwarzać lód podczas podróży. Proces jest podobny do pocenia się i działa w ten sam sposób.

Na stacji pociąg zaczepia skórzaną torbę zawierającą płynną wodę. Torba nie jest idealnie hermetyczna, więc zewnętrzna jest zwilżona. Podczas podróży powietrze szybko odparowuje wodę z powierzchni torby, pochłaniając ciepło płynnej wody i chłodząc ją, aż do zamarzania.

Przykłady ciepła parowania

Poniższa tabela zawiera utajone ciepła waporyzacji lub odparowywania dla niektórych wspólnych chemikaliów.

Substancja Utajone ciepło waporyzacji (LVap/KJ.G-1) Entalpia odparowy (∆VapH/KJ.mol-1)
Woda (h2ALBO) 2260 40 657
Etanol (rozdz3Ch2OH) 0,837 38,56
Siarkowodór (h2S) 0,6422 21.90

Bibliografia

  1. Ehu.Tak jest (s. F.). Utrzymujące ciepło parowania wody. Zaczerpnięte z SC.Ehu.Jest.
  2. Luz, g. (S. F.). Ciepło parowe. Pobrane z materiałów.Gelsonluz.com.
  3. Soler i Palau (2019). Utrzymujące ciepło: fuzja i para. Zaczerpnięte z Solerpalau.com.
  4. Spiegato (2021). Jakie jest ciepło parowania? Zaczerpnięte ze Spiegato.com.