Utama sains

Fizik haba pendam

Fizik haba pendam
Fizik haba pendam

Video: PTTI Fizik SPM - Haba Pendam Tentu 2024, Mungkin

Video: PTTI Fizik SPM - Haba Pendam Tentu 2024, Mungkin
Anonim

Haba pendam, tenaga diserap atau dilepaskan oleh bahan semasa perubahan keadaan fizikalnya (fasa) yang berlaku tanpa mengubah suhunya. Haba terpendam yang berkaitan dengan pencairan pepejal atau pembekuan cecair dipanggil haba pelakuran; yang berkaitan dengan pengewapan cecair atau pepejal atau pemeluwapan wap disebut haba pengewapan. Panas pendam biasanya dinyatakan sebagai jumlah haba (dalam satuan joule atau kalori) setiap mol atau jisim unit bahan yang mengalami perubahan keadaan.

Sebagai contoh, apabila periuk air terus mendidih, suhunya tetap pada suhu 100 ° C (212 ° F) sehingga tetes terakhir menguap, kerana semua haba yang ditambahkan ke dalam cecair diserap sebagai haba pengewapan laten dan terbawa oleh molekul wap yang terkeluar. Begitu juga, semasa ais mencair, ia tetap pada suhu 0 ° C (32 ° F), dan air cair yang terbentuk dengan panas pelakuran laten juga pada suhu 0 ° C. Panas peleburan untuk air pada suhu 0 ° C adalah kira-kira 334 joule (79.7 kalori) per gram, dan panas pengewapan pada 100 ° C adalah sekitar 2.230 joule (533 kalori) per gram. Kerana haba pengewapan begitu besar, wap membawa banyak tenaga haba yang dibebaskan ketika ia mengembun, menjadikan air sebagai cecair kerja yang sangat baik untuk mesin panas.

Haba pendam timbul dari kerja yang diperlukan untuk mengatasi daya yang menyatukan atom atau molekul dalam suatu bahan. Struktur biasa pepejal kristal dikekalkan oleh daya tarikan di antara atom-atomnya, yang sedikit berayun mengenai kedudukan rata-rata mereka dalam kisi kristal. Apabila suhu meningkat, gerakan ini menjadi semakin ganas sehingga, pada titik lebur, daya tarikan tidak lagi mencukupi untuk mengekalkan kestabilan kisi kristal. Walau bagaimanapun, haba tambahan (haba terpendam pelakuran) mesti ditambahkan (pada suhu tetap) untuk mencapai peralihan ke keadaan cecair yang lebih tidak teratur, di mana zarah-zarah individu tidak lagi dipegang dalam kedudukan kisi tetap tetapi bebas untuk bergerak melalui cecair. Cecair berbeza dari gas kerana daya tarikan antara zarah masih mencukupi untuk mengekalkan susunan jarak jauh yang memberikan cecair dengan tahap kohesi. Apabila suhu semakin meningkat, titik peralihan kedua (titik didih) dicapai di mana urutan jarak jauh menjadi tidak stabil berbanding dengan gerakan zarah yang sangat bebas dalam isipadu yang jauh lebih besar yang ditampung oleh wap atau gas. Sekali lagi, haba tambahan (haba pendam penguapan) mesti ditambahkan untuk memecahkan urutan cecair jarak jauh dan menyelesaikan peralihan ke keadaan gas yang tidak teratur.

Panas pendam dihubungkan dengan proses selain daripada perubahan di antara fasa pepejal, cecair, dan wap bagi satu bahan. Banyak pepejal wujud dalam pengubahsuaian kristal yang berbeza, dan peralihan antara ini secara amnya melibatkan penyerapan atau evolusi haba pendam. Proses melarutkan satu bahan dalam bahan yang lain sering kali melibatkan haba; jika proses penyelesaian adalah perubahan fizikal yang ketat, haba adalah haba pendam. Kadang-kadang, bagaimanapun, proses ini disertai dengan perubahan kimia, dan sebahagian daripada panas adalah yang berkaitan dengan tindak balas kimia. Lihat juga lebur.