Sensibilizarea căldurii latente

căldurii
Dacă nu l-ați știut deja, termenul Btu înseamnă „unitate termică britanică”. Nu știu ce i-a dat dreptul britanicului să aibă propria unitate termică, dar să sperăm că nu o vor cere înapoi în curând, întrucât este mult mai ușor de înțeles decât echivalenții metrici folosind Jouli, Calorii, etc.

Este obișnuit să vezi capacitatea de răcire și încălzire a aparatelor de aer condiționat, frigiderelor, cuptoarelor etc., fiind arătată de calificativele lor sau de tone (1 tonă de refrigerare = 12.000 BTU), dar ce este exact acest BTU? Cu ce ​​seamănă? Și regina are una?

Pur și simplu, un Btu este cantitatea de căldură necesară pentru a fi adăugată sau extrasă dintr-o kilogramă de apă pură pentru a crește sau a scădea temperatura cu un grad Fahrenheit. Aceasta este aproximativ aceeași cantitate de căldură pe care o degajă un chibrit care este folosit pentru a aprinde un foc.

Deci, dacă avem o kilogramă de apă la 100 ° F și adăugăm 40 Btu la ea, temperatura sa va crește la 140 ° F. Dacă am îndepărtat 40 Btu din o kilogramă de apă, temperatura sa va scădea la 60 ° F. Dacă urmăriți toți acest lucru până acum, nu este prea surprinzător, deoarece ceea ce am descris mai sus este cunoscut sub numele de „Căldură sensibilă” și, după cum deja citiți acest lucru, atunci evident că sunteți cu toții oameni foarte sensibili!

Acum, dacă continuăm să adăugăm Btu la o kilogramă de apă, acesta va continua să crească la temperatură la o rată liniară de 1 ° F pentru fiecare Btu adăugat până începe să fiarbă, care la nivelul mării va fi de 212 ° F (100 ° C).

La punctul de fierbere se întâmplă ceva foarte interesant.

Vom continua să adăugăm Btu, dar temperatura va rămâne la 212 ° F, în timp ce apa se evaporă rapid (fierbe) în abur. Și apa va rămâne la 212 ° F până când toată apa va fierbe în aburi, după care vom arde o tigaie goală.

Acel kilogram de apă trebuie să absoarbă 970 BTu înainte ca totul să devină abur și va rămâne la 212 ° F în timpul procesului. Este o potrivire necesară pentru a crește temperatura cu un grad și apoi aproape 1.000 de potriviri pentru a fierbe apa, fără a crește temperatura.

Evident, aceasta nu este Căldură Sensibilă și, logic, ne-am aștepta să se numească Silly Heat, dar de fapt i se dă titlul mai banal de Latent Heat.

În acest caz, este căldura latentă de vaporizare a apei, pe care matematica simplă o definește ca fiind 970 BTu pe kilogram (sau 2.260 jouli sau 540 calorii pe gram).