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顯熱與潛熱的定義和區(qū)別
2020-2-28 14:31:12

一、網(wǎng)絡解釋

潛熱

1、相變潛熱的簡稱,指物質(zhì)在等溫等壓情況下,從一個相變化到另一個相吸收或放出的熱量。這是物體在固、液、氣三相之間以及不同的固相之間相互轉變時具有的特點之一。

2、固、液之間的潛熱稱為熔解熱(或凝固熱),液、氣之間的稱為汽化熱(或凝結熱),而固、氣之間的稱為升華熱(或凝華熱)。


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顯熱

是指當此熱量加入或移去后,會導致物質(zhì)溫度的變化,而不發(fā)生相變。物質(zhì)的摩爾量、摩爾熱容和溫差三者的乘積為顯熱。即物體不發(fā)生化學變化或相變化時,溫度升高或降低所需要的熱稱為顯熱。


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潛熱的技術應用


1、技術上常利用某些物質(zhì)的相變潛熱來致冷。還可利用液態(tài)二氧化碳汽化時吸熱來制作干冰(固態(tài)二氧化碳)。其方法是將液態(tài)二氧化 碳在室溫下貯存在高壓鋼管內(nèi),使用時打開鋼 筒閥門,噴出的液態(tài)二氧化碳由高壓狀態(tài)驟然降至常壓狀態(tài)。


2、使它迅速汽化并吸收大量的汽 化熱,這部分液態(tài)二氧化碳的汽化導致另一部 分冷卻而凝固成干冰,其溫度低達-78℃左 右,用容器收集起來,便可作為致冷劑。由于干冰在制造、運輸和使用等方面都很方便,又沒有 副作用,因此在食品冷藏和科學研究中有廣泛應用。


3、人工降水就是利用干冰在不降水的冷云 中很快升華而吸收大量熱量,使周圍空氣溫度急劇降,從而使云中的水汽凝華和過冷水滴 凝固成冰晶,大冰晶下降到地面附近遇到較暖 空氣便化成雨滴降落大地。

 

當物體吸熱(或放熱)僅使物體分子的熱動能增加(或減少),即只讓物體溫度升高(或降低),而沒有改變物質(zhì)的形態(tài),則該物體所吸收(或放出)的熱稱為顯熱。反之,當物體吸熱(或放熱)僅使物質(zhì)分子的熱勢能增加(或減少)時,則物體所吸收(或放出)的熱稱為潛熱。 

 

二、百科之顯熱


顯熱(sensible heat)是指當此熱量加入或移去后,會導致物質(zhì)溫度的變化,而不發(fā)生相變。物質(zhì)的摩爾量、摩爾熱容和溫差三者的乘積為顯熱。即物體不發(fā)生化學變化或相變化時,溫度升高或降低所需要的熱稱為顯熱。

 

顯熱工作原理:

 

物體在加熱冷卻過程中,溫度升高或降低而不改變其原有相態(tài)所需吸收或放出的熱量,稱為“顯熱”。它能使人們有明顯的冷熱變化感覺,通常可用溫度計測量出來。

注:(如在常壓下,將水從20℃加熱到80℃所吸收的熱量,就叫顯熱。)

 

顯熱和潛熱的區(qū)別:


顯熱主要表現(xiàn)在由于空氣干球溫度的變化而發(fā)生的熱量轉移,比如空氣干球溫度的升高或降低而引起的熱量。潛熱的發(fā)生總會伴隨著物質(zhì)相態(tài)的變化,簡單的理解就是水在沸騰的時候要吸收很多的熱量而溫度保持不變。所以,在空調(diào)負荷的計算時,因為空氣里含有水蒸汽,所以就要計算其顯熱負荷和潛熱負荷。

對固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的物質(zhì)加熱,只要它的形態(tài)不變,則熱量加進去后,物質(zhì)的溫度就升高,加進熱量的多少在溫度上能顯示出來,即不改變物質(zhì)的形態(tài)而引起其溫度變化的熱量稱為顯熱。如對液態(tài)的水加熱,只要它還保持液態(tài),它的溫度就升高;因此,顯熱只影響溫度的變化而不引起物質(zhì)的形態(tài)的變化。例如機房中、其計算機或程控交換機的發(fā)熱量很大,它屬于顯熱。

對液態(tài)的水加熱,水的溫度升高,當達到沸點時,雖然熱量不斷的加入,但水的溫度不升高,一直停留在沸點,加進的熱量僅使水變成水蒸氣,即由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。這種不改變物質(zhì)的溫度而引起物態(tài)變化(又稱相變)的熱量稱為潛熱。如計算機房中、工作人員人體發(fā)熱以及換氣帶進來的空氣含濕量,這些熱量稱為潛熱(全熱等于顯熱與潛熱之和)。

如果要求的氣溫高于露點溫度,則沒有水蒸汽的產(chǎn)生或者水珠的產(chǎn)生,即濕度沒有變化,也就是所說的顯熱交換。 如果要求的氣溫低于露點溫度, 就會有潛熱交換。

顯熱:隨著潮濕空氣的溫度變化而吸收或放出的熱量(比熱*溫度變化);

潛熱:隨著潮濕空氣中的水蒸氣濃度的變化有關的熱量(汽化熱*凝結熱);

全熱(焓):顯熱和潛熱之和,一般狀態(tài)下焓值與全熱值相同 。

簡單的說,顯熱就是有溫度變化沒有相變;潛熱沒有溫度變化,變化是由相變產(chǎn)生。  

顯熱和潛熱的聯(lián)系:

它能使人們有明顯的冷熱變化感覺,通??捎脺囟扔嫓y量出來(如將水從20℃的升高到80℃所吸收到的熱量,就叫顯熱)。在物體吸收或放出熱量過程中,其相態(tài)發(fā)生了變化(如氣體變成液體……),但溫度不發(fā)生變化,這種吸收或放出的熱量叫潛熱潛熱為不能用溫度計測量出來,人體也無法感覺到,但可通過實驗計算出來。

飽和空氣在吸收一定冷量(即放出熱量)后,一部分水蒸氣會相變成液態(tài)水,而此時飽和空氣溫度并不下降,這部分放出的熱量就是潛熱。


顯熱計算公式

 

顯熱計算公式Q=m·c(t?-t?) Q=質(zhì)量·比熱(溫度差)

 

三、百科之潛熱

定義

潛熱,相變潛熱的簡稱,指物質(zhì)在等溫等壓情況下,從一個相變化到另一個相吸收或放出的熱量。這是物體在固、液、氣三相之間以及不同的固相之間相互轉變時具有的特點之一。固、液之間的潛熱稱為熔解熱(或凝固熱),液、氣之間的稱為汽化熱(或凝結熱),而固、氣之間的稱為升華熱(或凝華熱)。

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簡介

是指在溫度保持不變的條件下,物質(zhì)在從某一個相轉變?yōu)榱硪粋€相的相變過程中所吸入或放出的熱量。是一狀態(tài)量。因任何物質(zhì)在僅吸入(或放出)潛熱時均不致引起溫度的升高(或降低),這種熱量對溫度變化只起潛在作用,故名。例如,液體蒸發(fā)時從周圍吸收熱量(汽化潛熱),因為當液體擴張為氣體時分子之間克服相互的吸引力需要能量。同樣,固體在熔解時要吸收熱量(熔解潛熱)。物質(zhì)的單位量所吸收或釋放的熱量稱為比潛熱;單位物質(zhì)的量所吸收或釋放的熱量稱為摩爾潛熱 [1]  。其值不僅因物質(zhì)種類不同而異,而且也與溫度或壓力密切相關。按相變過程種類的不同,有氣化潛熱、熔化潛熱和升華潛熱等。同種物質(zhì)在溫度相同、方向相反的相變過程中所吸入或放出的潛熱,其量值必相等,如氣化潛熱總是等于凝結潛熱。

其在熱化學中,是物質(zhì)在物態(tài)變化(相變)過程中,在溫度沒有變化的情況下,吸收或釋放的能量。這個述語最初是由約瑟夫·布雷克發(fā)明,約于1750年從拉丁文的“l(fā)atere”衍生而來,意即“隱藏”。潛熱這個字一般已較少使用,取而代之的是現(xiàn)代觀念的相變焓。

類型

熔解潛熱

物質(zhì)在溫度沒有改變的狀況下,從固態(tài)轉變到液態(tài)的過程中吸收的能量。

汽化潛熱

物質(zhì)在溫度沒有改變的狀況下,從液態(tài)轉變到氣態(tài)的過程中吸收的能量。

過程

一級相變(見相和相變)過程中單位質(zhì)量物質(zhì)吸收或放出的熱量。有時稱相變潛熱。物質(zhì)三態(tài)變化都是相變,因此汽化熱、熔解熱、升華熱都是相變潛熱。在不同的相變溫度下,相變潛熱有不同的值。

在物質(zhì)的三相點,有三種潛熱。如果用 α、β、γ分別代表物質(zhì)的固、液、氣相,用潛熱分別表示熔解、汽化 、升華三種潛熱,則有潛熱即三種潛熱中的一種,可由其他兩種求出。許多固體在不同的溫度和壓強下具有不同的結晶形式,即可以從一種固相轉變?yōu)榱硪环N固相,這種過程稱為同素異晶轉變。同素異晶轉變過程中也要產(chǎn)生相變潛熱。

相變過程中單位質(zhì)量物質(zhì)吸收或放出的熱量。潛熱能量包含兩部分, 即兩相內(nèi)能之差(稱內(nèi)潛熱)和相變時克服外部 壓強所作的功(稱外潛熱)。潛熱只發(fā)生在一級 相變中,與發(fā)生相變時的溫度有關。單位質(zhì)量 的某物質(zhì)在一定溫度下的相變潛熱是確定的。 如0℃和1.01×10帕大氣壓強下1千克冰吸 收334.3千焦的熱量才能轉化為同溫度的水; 100℃和1.01×10帕大氣壓強下1千克水吸 收2 263.8千焦的熱量才能轉化為同溫度的水 蒸氣,固-液相變中的熔解熱和凝固熱,液-氣相 變中的汽化熱和凝結熱及固-氣相變中的升華 熱和凝華熱都屬相變潛熱  。

計算

 

物質(zhì)發(fā)生相變(物態(tài)變化),在溫度不發(fā)生變化時吸收或放出的熱量叫作“潛熱”。物質(zhì)由低能轉變?yōu)楦吣軙r吸收潛熱,反之則放出潛熱。例如,液體沸騰時吸收的潛熱一部分用來克服分子間的引力,另一部分用來在膨脹過程中反抗大氣壓強做功。熔解熱、汽化熱、升華熱都是潛熱。潛熱的量值用每單位質(zhì)量的物質(zhì)或用每摩爾物質(zhì)在相變時所吸收或放出的熱量來表示。 

 

公式

在一級相變中,吸收或釋放熱量,伴隨體積的變化,但系統(tǒng)的溫度不變。所吸收或放出的熱量稱為“相變潛熱。相變潛熱與發(fā)生相變的溫度有關,單位質(zhì)量的某種物質(zhì),在溫度下的相變潛熱是值。若用u1u2分別表示1相和2相單位質(zhì)量的內(nèi)能,用v1v2分別表示1相和2相單位質(zhì)量的體積,于是單位質(zhì)量的物質(zhì)由1相轉變?yōu)?/span>2相時所吸收的相變潛熱可用下式表示:l=u2-u1+pv2-v1=h2-h1。式中p是作用于系統(tǒng)的外部壓強,h1h2分別為1相和2相單位質(zhì)量的焓。上式相變潛熱公式表明,相變潛熱內(nèi)潛熱(u2-u1)和外潛熱〔pv2-v1)兩部分。

 

 

 

純物質(zhì)在其相態(tài)變化時所吸收或放出熱量且沒有溫度變化,此熱量稱潛熱。但在體系和環(huán)境之間有熱量傳遞。過程的特點是兩相共存,因此,從相律知,只有一個自由度。在潛熱和物系的pvt數(shù)據(jù)間存在著下列基本方程:△h=t△vdp0/dt,△v是溫度t時伴有相變的體積變化;△h是潛熱;dp0/dt是飽和蒸氣壓隨溫度的變化率。潛熱可用理熱法進行實驗測定,估算方法大致上分為兩類:(1)預算正常沸點下的蒸發(fā)熱;(2)已知一個溫度下的潛熱推算其他溫度下的潛熱。

 

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技術應用

技術上常利用某些物質(zhì)的相變潛熱來致 冷。還可利用液態(tài)二氧化碳汽化時吸熱來制作 干冰(固態(tài)二氧化碳)。其方法是將液態(tài)二氧化 碳在室溫下貯存在高壓鋼管內(nèi),使用時打開鋼 筒閥門,噴出的液態(tài)二氧化碳由高壓狀態(tài)驟然 降至常壓狀態(tài),使它迅速汽化并吸收大量的汽 化熱,這部分液態(tài)二氧化碳的汽化導致另一部 分冷卻而凝固成干冰,其溫度低達-78℃左 右,用容器收集起來,便可作為致冷劑。由于干 冰在制造、運輸和使用等方面都很方便,又沒有 副作用,因此在食品冷藏和科學研究中有廣泛 應用。人工降水就是利用干冰在不降水的冷云 中很快升華而吸收大量熱量,使周圍空氣溫度 急劇下降,從而使云中的水汽凝華和過冷水滴 凝固成冰晶,大冰晶下降到地面附近遇到較暖 空氣便化成雨滴降落大地 。