חום סמוי לעומת חום הגיוני
כאשר האנרגיה של מערכת משתנה בגלל הפרש טמפרטורה בין המערכת לסביבתה, אנו אומרים שהאנרגיה הועברה כחום (q). העברת חום מתבצעת מטמפרטורה גבוהה לטמפרטורה נמוכה, שהיא על פי שיפוע טמפרטורה.
חום סמוי
כאשר חומר עובר שינוי פאזה, האנרגיה נספגת או משתחררת כחום. חום סמוי הוא החום הנספג או משתחרר מחומר במהלך שינוי פאזה. שינויי חום אלו אינם גורמים לשינויי טמפרטורה כאשר הם נספגים או משתחררים.שינוי פאזה פירושו מוצק שהולך לשלב הגזי או נוזל העובר לפאזה מוצקה או להיפך. זוהי המרה ספונטנית ומתרחשת בטמפרטורה אופיינית ללחץ נתון. אז שתי הצורות של חום סמוי הן חום סמוי של היתוך וחום סמוי של אידוי. חום איחוי סמוי מתרחש במהלך התכה או הקפאה. וחום אידוי סמוי מתרחש במהלך רתיחה או עיבוי. שינוי הפאזה משחרר חום (אקזותרמי) בעת המרת גז לנוזל או נוזל למוצק. שינוי הפאזה סופג אנרגיה/חום (אנדותרמי) כאשר עוברים ממוצק לנוזל או נוזל לגז. לדוגמה, במצב אדים, מולקולות המים הן אנרגטיות ביותר. ואין כוחות משיכה בין מולקולריים. הם מסתובבים כמו מולקולות מים בודדות. בהשוואה לכך, למולקולות מים במצב נוזלי יש אנרגיות נמוכות. עם זאת, חלק ממולקולות המים מסוגלות לברוח למצב אדים אם יש להן אנרגיה קינטית גבוהה. בטמפרטורה רגילה, יהיה שיווי משקל בין מצב האדים לבין מולקולות המים במצב נוזלי.אבל, בעת חימום בנקודת הרתיחה, רוב מולקולות המים ישתחררו למצב אדים. לכן, כאשר מולקולות מים מתאדות, יש לשבור את קשרי המימן בין מולקולות המים. לשם כך יש צורך באנרגיה, ואנרגיה זו ידועה כחום האידוי הסמוי. עבור מים, שינוי פאזה זה מתרחש ב-100 מעלות צלזיוס (נקודת רתיחה של מים). עם זאת, כאשר שינוי פאזה זה מתרחש בטמפרטורה זו, אנרגיית החום נספגת על ידי מולקולות מים, כדי לשבור את הקשרים, אך היא לא תגביר את הטמפרטורה יותר.
חום סמוי ספציפי פירושו כמות אנרגיית החום הדרושה להמרת פאזה לשלב אחר של יחידת מסה של חומר לחלוטין.
חום הגיוני
חום הגיוני הוא סוג של העברת אנרגיה במהלך תגובה תרמודינמית, הגורמת לשינוי הטמפרטורה. ניתן לחשב את החום הגיוני של חומר על ידי הנוסחה הבאה.
Q=mc∆T
Q=חום הגיוני
M=מסת החומר
C=קיבולת חום ספציפית
∆T=שינוי טמפרטורה שנגרם על ידי אנרגיית החום
מה ההבדל בין חום סמוי לחום הגיוני?
• חום סמוי אינו משפיע על הטמפרטורה של חומר ואילו חום הגיוני משפיע על הטמפרטורה וגורם לה לעלות או לרדת.
• חום סמוי נספג או משתחרר בשינוי פאזה. חום רגיש הוא החום המשתחרר או נספג במהלך כל תהליך תרמודינמי מלבד שינויי פאזה.
• לדוגמה, בעת חימום המים ב-25°C עד 100°C, האנרגיה שסופקה גרמה לעלייה בטמפרטורה. לכן, החום הזה נקרא חום הגיוני. אבל כאשר מים ב-100 מעלות צלזיוס מתאדים, זה לא גורם לעלייה בטמפרטורה. החום שנספג ברגע זה נקרא החום הסמוי.
