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잠열 물리학

잠열 물리학
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비디오: ( 물리의 핵심을 쉽게 ) 열과 잠열 2024, 할 수있다

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Anonim

잠열, 에너지는 온도를 변화시키지 않고 발생하는 물리적 상태 (상)의 변화 동안 물질에 의해 흡수되거나 방출됩니다. 고체 용융 또는 액체 동결과 관련된 잠열을 융합 열이라고한다. 액체 또는 고체를 기화 시키거나 증기를 응축시키는 것과 관련된 것을 기화열이라고한다. 잠열은 일반적으로 상태 변화를 겪는 물질의 몰 또는 단위 질량 당 열의 양 (줄 또는 칼로리 단위)으로 표현됩니다.

예를 들어, 물 포트를 끓는 상태로 유지하는 경우, 액체에 첨가되는 모든 열이 증발 잠열로 흡수되어 제거되기 때문에 마지막 방울이 증발 할 때까지 온도가 100 ° C (212 ° F)로 유지됩니다. 탈출 증기 분자. 마찬가지로 얼음이 녹 으면서 0 ° C (32 ° F)로 유지되며, 잠열 융해로 형성된 액체 물도 0 ° C로 유지됩니다. 0 ° C에서 물에 대한 융합 열은 그램 당 약 334 줄 (79.7 칼로리)이며 100 ° C에서 증발열은 그램 당 약 2,230 줄 (533 칼로리)입니다. 기화열이 너무 크기 때문에 증기는 응축 될 때 방출되는 많은 열 에너지를 운반하므로 물은 열기관에 탁월한 작동 유체가됩니다.

잠열은 물질에서 원자 또는 분자를 함께 보유하는 힘을 극복하는 데 필요한 작업에서 발생합니다. 결정질 고체의 규칙적인 구조는 개별 원자들 사이의 인력으로 결정 격자에서 평균 위치에 대해 약간 진동합니다. 온도가 증가함에 따라, 이러한 동작은 융점에서 결정 격자의 안정성을 유지하기에 인력이 더 이상 충분하지 않을 때까지 점점 더 격렬해진다. 그러나, 개별 입자가 더 이상 고정 격자 위치에 유지되지 않고 더 자유로운, 훨씬 더 무질서한 액체 상태로의 전이를 달성하기 위해, 일정한 온도에서 추가 열 (융합 잠열)을 추가해야한다. 액체를 통해 이동합니다. 액체는 입자들 사이의 인력이 여전히 응집력을 갖는 액체를 부여하는 장거리 차수를 유지하기에 충분하다는 점에서 가스와 다르다. 온도가 더 증가함에 따라, 증기 또는 가스에 의해 점유 된 훨씬 더 큰 부피에서 입자의 대부분 독립적 인 운동에 비해 장거리 차수가 불안정 해지는 제 2 전 이점 (비점)에 도달한다. 다시 한번, 액체의 장거리 순서를 깨고 크게 무질서한 기체 상태로의 전이를 달성하기 위해 추가 열 (기화 잠열)을 추가해야한다.

잠열은 단일 물질의 고체, 액체 및 증기상의 변화 이외의 공정과 관련이 있습니다. 다수의 고체가 상이한 결정질 변형으로 존재하며, 이들 사이의 전이는 일반적으로 잠열의 흡수 또는 진화를 수반한다. 한 물질을 다른 물질에 용해시키는 과정에는 종종 열이 포함됩니다. 용액 공정이 물리적으로 엄격히 변하는 경우 열은 잠열입니다. 그러나 때때로 공정에 화학적 변화가 수반되며 열의 일부는 화학 반응과 관련이 있습니다. 녹는 것도 참조하십시오.