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显热与潜热的定义和区别
2020-2-28 14:31:12

一、网络解释

潜热

1、相变潜热的简称,指物质在等温等压情况下,从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。这是物体在固、液、气三相之间以及不同的固相之间相互转变时具有的特点之一。

2、固、液之间的潜热称为熔解热(或凝固热),液、气之间的称为汽化热(或凝结热),而固、气之间的称为升华热(或凝华热)。


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显热

是指当此热量加入或移去后,会导致物质温度的变化,而不发生相变。物质的摩尔量、摩尔热容和温差三者的乘积为显热。即物体不发生化学变化或相变化时,温度升高或降低所需要的热称为显热。


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潜热的技术应用


1、技术上常利用某些物质的相变潜热来致冷。还可利用液态二氧化碳汽化时吸热来制作干冰(固态二氧化碳)。其方法是将液态二氧化 碳在室温下贮存在高压钢管内,使用时打开钢 筒阀门,喷出的液态二氧化碳由高压状态骤然降至常压状态。


2、使它迅速汽化并吸收大量的汽 化热,这部分液态二氧化碳的汽化导致另一部 分冷却而凝固成干冰,其温度低达-78℃左 右,用容器收集起来,便可作为致冷剂。由于干冰在制造、运输和使用等方面都很方便,又没有 副作用,因此在食品冷藏和科学研究中有广泛应用。


3、人工降水就是利用干冰在不降水的冷云 中很快升华而吸收大量热量,使周围空气温度急剧降,从而使云中的水汽凝华和过冷水滴 凝固成冰晶,大冰晶下降到地面附近遇到较暖 空气便化成雨滴降落大地。

 

当物体吸热(或放热)仅使物体分子的热动能增加(或减少),即只让物体温度升高(或降低),而没有改变物质的形态,则该物体所吸收(或放出)的热称为显热。反之,当物体吸热(或放热)仅使物质分子的热势能增加(或减少)时,则物体所吸收(或放出)的热称为潜热。 

 

二、百科之显热


显热(sensible heat)是指当此热量加入或移去后,会导致物质温度的变化,而不发生相变。物质的摩尔量、摩尔热容和温差三者的乘积为显热。即物体不发生化学变化或相变化时,温度升高或降低所需要的热称为显热。

 

显热工作原理:

 

物体在加热冷却过程中,温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量,称为“显热”。它能使人们有明显的冷热变化感觉,通常可用温度计测量出来。

注:(如在常压下,将水从20℃加热到80℃所吸收的热量,就叫显热。)

 

显热和潜热的区别:


显热主要表现在由于空气干球温度的变化而发生的热量转移,比如空气干球温度的升高或降低而引起的热量。潜热的发生总会伴随着物质相态的变化,简单的理解就是水在沸腾的时候要吸收很多的热量而温度保持不变。所以,在空调负荷的计算时,因为空气里含有水蒸汽,所以就要计算其显热负荷和潜热负荷。

对固态、液态或气态的物质加热,只要它的形态不变,则热量加进去后,物质的温度就升高,加进热量的多少在温度上能显示出来,即不改变物质的形态而引起其温度变化的热量称为显热。如对液态的水加热,只要它还保持液态,它的温度就升高;因此,显热只影响温度的变化而不引起物质的形态的变化。例如机房中、其计算机或程控交换机的发热量很大,它属于显热。

对液态的水加热,水的温度升高,当达到沸点时,虽然热量不断的加入,但水的温度不升高,一直停留在沸点,加进的热量仅使水变成水蒸气,即由液态变为气态。这种不改变物质的温度而引起物态变化(又称相变)的热量称为潜热。如计算机房中、工作人员人体发热以及换气带进来的空气含湿量,这些热量称为潜热(全热等于显热与潜热之和)。

如果要求的气温高于露点温度,则没有水蒸汽的产生或者水珠的产生,即湿度没有变化,也就是所说的显热交换。 如果要求的气温低于露点温度, 就会有潜热交换。

显热:随着潮湿空气的温度变化而吸收或放出的热量(比热*温度变化);

潜热:随着潮湿空气中的水蒸气浓度的变化有关的热量(汽化热*凝结热);

全热(焓):显热和潜热之和,一般状态下焓值与全热值相同 。

简单的说,显热就是有温度变化没有相变;潜热没有温度变化,变化是由相变产生。  

显热和潜热的联系:

它能使人们有明显的冷热变化感觉,通常可用温度计测量出来(如将水从20℃的升高到80℃所吸收到的热量,就叫显热)。在物体吸收或放出热量过程中,其相态发生了变化(如气体变成液体……),但温度不发生变化,这种吸收或放出的热量叫潜热潜热为不能用温度计测量出来,人体也无法感觉到,但可通过实验计算出来。

饱和空气在吸收一定冷量(即放出热量)后,一部分水蒸气会相变成液态水,而此时饱和空气温度并不下降,这部分放出的热量就是潜热


显热计算公式

 

显热计算公式Q=m·c(t₂-t) Q=质量·比热(温度差)

 

三、百科之潜热

定义

潜热,相变潜热的简称,指物质在等温等压情况下,从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。这是物体在固、液、气三相之间以及不同的固相之间相互转变时具有的特点之一。固、液之间的潜热称为熔解热(或凝固热),液、气之间的称为汽化热(或凝结热),而固、气之间的称为升华热(或凝华热)。

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简介

是指在温度保持不变的条件下,物质在从某一个相转变为另一个相的相变过程中所吸入或放出的热量。是一状态量。因任何物质在仅吸入(或放出)潜热时均不致引起温度的升高(或降低),这种热量对温度变化只起潜在作用,故名。例如,液体蒸发时从周围吸收热量(汽化潜热),因为当液体扩张为气体时分子之间克服相互的吸引力需要能量。同样,固体在熔解时要吸收热量(熔解潜热)。物质的单位量所吸收或释放的热量称为比潜热;单位物质的量所吸收或释放的热量称为摩尔潜热 [1]  。其值不仅因物质种类不同而异,而且也与温度或压力密切相关。按相变过程种类的不同,有气化潜热、熔化潜热和升华潜热等。同种物质在温度相同、方向相反的相变过程中所吸入或放出的潜热,其量值必相等,如气化潜热总是等于凝结潜热。

其在热化学中,是物质在物态变化(相变)过程中,在温度没有变化的情况下,吸收或释放的能量。这个述语最初是由约瑟夫·布雷克发明,约于1750年从拉丁文的“latere”衍生而来,意即“隐藏”。潜热这个字一般已较少使用,取而代之的是现代观念的相变焓。

类型

熔解潜热

物质在温度没有改变的状况下,从固态转变到液态的过程中吸收的能量。

汽化潜热

物质在温度没有改变的状况下,从液态转变到气态的过程中吸收的能量。

过程

一级相变(见相和相变)过程中单位质量物质吸收或放出的热量。有时称相变潜热。物质三态变化都是相变,因此汽化热、熔解热、升华热都是相变潜热。在不同的相变温度下,相变潜热有不同的值。

在物质的三相点,有三种潜热。如果用 α、β、γ分别代表物质的固、液、气相,用潜热分别表示熔解、汽化 、升华三种潜热,则有潜热即三种潜热中的一种,可由其他两种求出。许多固体在不同的温度和压强下具有不同的结晶形式,即可以从一种固相转变为另一种固相,这种过程称为同素异晶转变。同素异晶转变过程中也要产生相变潜热。

相变过程中单位质量物质吸收或放出的热量。潜热能量包含两部分, 即两相内能之差(称内潜热)和相变时克服外部 压强所作的功(称外潜热)。潜热只发生在一级 相变中,与发生相变时的温度有关。单位质量 的某物质在一定温度下的相变潜热是确定的。 如0℃和1.01×10帕大气压强下1千克冰吸 收334.3千焦的热量才能转化为同温度的水; 100℃和1.01×10帕大气压强下1千克水吸 收2 263.8千焦的热量才能转化为同温度的水 蒸气,固-液相变中的熔解热和凝固热,液-气相 变中的汽化热和凝结热及固-气相变中的升华 热和凝华热都属相变潜热  。

计算

 

物质发生相变(物态变化),在温度不发生变化时吸收或放出的热量叫作“潜热”。物质由低能转变为高能时吸收潜热,反之则放出潜热。例如,液体沸腾时吸收的潜热一部分用来克服分子间的引力,另一部分用来在膨胀过程中反抗大气压强做功。熔解热、汽化热、升华热都是潜热。潜热的量值用每单位质量的物质或用每摩尔物质在相变时所吸收或放出的热量来表示。 

 

公式

在一级相变中,吸收或释放热量,伴随体积的变化,但系统的温度不变。所吸收或放出的热量称为“相变潜热。相变潜热与发生相变的温度有关,单位质量的某种物质,在温度下的相变潜热是值。若用u1u2分别表示1相和2相单位质量的内能,用v1v2分别表示1相和2相单位质量的体积,于是单位质量的物质由1相转变为2相时所吸收的相变潜热可用下式表示:l=u2-u1+pv2-v1=h2-h1。式中p是作用于系统的外部压强,h1h2分别为1相和2相单位质量的焓。上式相变潜热公式表明,相变潜热内潜热(u2-u1)和外潜热〔pv2-v1)两部分。

 

 

 

纯物质在其相态变化时所吸收或放出热量且没有温度变化,此热量称潜热。但在体系和环境之间有热量传递。过程的特点是两相共存,因此,从相律知,只有一个自由度。在潜热和物系的pvt数据间存在着下列基本方程:△h=t△vdp0/dt△v是温度t时伴有相变的体积变化;△h是潜热;dp0/dt是饱和蒸气压随温度的变化率。潜热可用理热法进行实验测定,估算方法大致上分为两类:(1)预算正常沸点下的蒸发热;(2)已知一个温度下的潜热推算其他温度下的潜热。

 

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技术应用

技术上常利用某些物质的相变潜热来致 冷。还可利用液态二氧化碳汽化时吸热来制作 干冰(固态二氧化碳)。其方法是将液态二氧化 碳在室温下贮存在高压钢管内,使用时打开钢 筒阀门,喷出的液态二氧化碳由高压状态骤然 降至常压状态,使它迅速汽化并吸收大量的汽 化热,这部分液态二氧化碳的汽化导致另一部 分冷却而凝固成干冰,其温度低达-78℃左 右,用容器收集起来,便可作为致冷剂。由于干 冰在制造、运输和使用等方面都很方便,又没有 副作用,因此在食品冷藏和科学研究中有广泛 应用。人工降水就是利用干冰在不降水的冷云 中很快升华而吸收大量热量,使周围空气温度 急剧下降,从而使云中的水汽凝华和过冷水滴 凝固成冰晶,大冰晶下降到地面附近遇到较暖 空气便化成雨滴降落大地 


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