Il calore latente è uno degli argomenti fondamentali della termodinamica. In questa lezione, trovi la definizione di calore latente, qual è la formula per calcolarlo, le sue proprietà e il meccanismo dei passaggi di stato.
Cos’è il Calore Latente?
Il calore latente è la quantità di energia scambiata in un sistema durante un passaggio di stato. L’unità di misura del calore latente è il joule su chilogrammo, J/kg. Talvolta si usano le chilocalorie, kcal/kg.
Infatti, in tutti questi casi non possiamo usare la formula classica del calore Q = m ∙ c ∙ ∆T, secondo cui il calore è direttamente proporzionale sia alla variazione di temperatura che alla massa. Invece, durante i passaggi di stato, è dimostrato empiricamente che non si verifica alcun cambiamento di temperatura nelle sostanze che passano da uno stato a un altro, ad esempio da solide diventano liquide.
Come si Calcola il Calore Latente?
Come già accennato sopra, la principale proprietà del calore latente è che nel sistema che scambia energia, assorbendola o rilasciandola, non si verifica alcuna variazione di temperatura.
Esercizi Svolti sul Calore Latente
Di seguito sono riportati alcuni esempi di esercizi svolti riguardanti il calore latente:
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- Calcolo del calore necessario per riscaldare l'acqua fino a 80°C.
- Calcola la capacità termica C [J/°C] di una sfera che ha temperatura iniziale 25°C. La temperatura finale del bagno termico è di 30°C.
- Determinare la temperatura finale di un campione metallico forniti 90kJ? che ha temperatura iniziale 23,8°C.
- Determinare la temperatura finale di un campione con temperatura iniziale di 116°C?
- Calcolo del calore necessario per trasformare 346g di acqua liquida a 0°C in vapor d'acqua a 182°C.
- Calcolo del calore necessario per trasformare ghiaccio a -15°C in vapore a 146°C? e il vapore viene successivamente riscaldato.
- Calcolo del calore per trasformare tutta l'acqua in vapore e la temperatura finale del vapore.
- Calcolo del calore scambiato tra due pareti a differente temperatura per la realizzazione di un tetto in mattoni in zona termica E.
- Calcolo del calore necessario per fondere il ghiaccio.
- Calcolo della temperatura di equilibrio quando un blocco di ferro di massa 500 g ed alla temperatura iniziale di 145,0 °C viene immerso in 250 g di acqua alla temperatura di 20,0 °C.
- Determinare la temperatura di equilibrio raggiunta dall'alluminio e dall'acqua quando un blocco di 12 kg di alluminio alla temperatura di 420 K è immerso in una vasca che contiene 30 L di acqua alla temperatura di 303 K.
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