الحرارة الكامنة ، الطاقة التي تمتصها أو تطلقها مادة ما أثناء تغيير في حالتها الفيزيائية (طورها) الذي يحدث دون تغييرها درجة الحرارة . تسمى الحرارة الكامنة المرتبطة بإذابة مادة صلبة أو تجميد السائل بـ حرارة الانصهار ؛ يسمى ذلك المرتبط بتبخير سائل أو مادة صلبة أو بخار مكثف بـ حرارة التبخير . عادة ما يتم التعبير عن الحرارة الكامنة كمقدار الحرارة (بوحدات من جول أو سعرات حراريه ) لكل مول أو وحدة كتلة من المادة تخضع لتغيير الحالة.
كم سنة كان دخان السلاح على شاشة التلفزيون
ذوبان مكعبات الثلج تذوب مكعبات الثلج مع ارتفاع درجة حرارتها. أثناء الذوبان ، يمتص الجليد الحرارة الكامنة ، والتي تُستخدم لتغيير حالة الماء من الجليد إلى الماء السائل. بينما يمتص الجليد الحرارة الكامنة ، لا تتغير درجة حرارته. تي توليك / فوتوليا
على سبيل المثال ، عندما يكون وعاء من ماء تظل درجة الحرارة في حالة غليان ، وتظل درجة الحرارة عند 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت) حتى تتبخر آخر قطرة ، لأن كل الحرارة المضافة إلى السائل يتم امتصاصها كحرارة تبخير كامنة وتحملها جزيئات البخار المتسربة. وبالمثل ، بينما يذوب الجليد ، فإنه يظل عند 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) ، والماء السائل الذي يتكون مع الحرارة الكامنة للانصهار يكون أيضًا عند 0 درجة مئوية. تبلغ حرارة انصهار الماء عند 0 درجة مئوية حوالي 334 جول (79.7 سعرة حرارية) لكل جرام ، وتبلغ حرارة التبخر عند 100 درجة مئوية حوالي 2230 جول (533 سعرة حرارية) لكل جرام. لأن حرارة التبخير كبيرة جدًا ، بخار يحمل قدرًا كبيرًا من طاقة حرارية يتم إطلاقه عندما يتكثف ، مما يجعل الماء مائع عمل ممتازًا للمحركات الحرارية.
ماذا تعني الحركة في العلم
تنشأ الحرارة الكامنة من العمل المطلوب للتغلب على القوى التي تجمع الذرات أو الجزيئات في مادة ما. الهيكل المنتظم لـ بلورية صلبة يتم الحفاظ عليها من خلال قوى الجذب بين ذراتها الفردية ، والتي تتأرجح قليلاً حول متوسط مواضعها في الشبكة البلورية. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تصبح هذه الحركات عنيفة بشكل متزايد حتى ، عند نقطة الانصهار ، لم تعد القوى الجذابة كافية للحفاظ على استقرار الشبكة البلورية. ومع ذلك ، يجب إضافة حرارة إضافية (الحرارة الكامنة للانصهار) (عند درجة حرارة ثابتة) من أجل تحقيق الانتقال إلى الحالة السائلة الأكثر اضطرابًا ، حيث لم تعد الجسيمات الفردية معلقة في أوضاع شبكية ثابتة ولكنها خالية للتنقل عبر السائل. يختلف السائل عن الغاز في أن قوى التجاذب بين الجسيمات لا تزال كافية للحفاظ على ترتيب بعيد المدى يمنح السائل درجة من التماسك. مع زيادة درجة الحرارة بشكل أكبر ، يتم الوصول إلى نقطة انتقال ثانية (نقطة الغليان) حيث يصبح الترتيب بعيد المدى غير مستقر بالنسبة للحركات المستقلة إلى حد كبير للجسيمات في الحجم الأكبر بكثير الذي يشغله البخار أو الغاز. مرة أخرى ، يجب إضافة حرارة إضافية (الحرارة الكامنة للتبخر) لكسر الترتيب بعيد المدى للسائل وتحقيق الانتقال إلى الحالة الغازية المضطربة إلى حد كبير.
ترتبط الحرارة الكامنة بعمليات أخرى غير التغيرات بين الأطوار الصلبة والسائلة والبخارية لمادة واحدة. توجد العديد من المواد الصلبة في تعديلات بلورية مختلفة ، وتنطوي التحولات بينها عمومًا على امتصاص أو تطور الحرارة الكامنة. غالبًا ما تنطوي عملية إذابة مادة في مادة أخرى على الحرارة ؛ إذا كان المحلول العملية عبارة عن تغيير فيزيائي صارم ، فالحرارة حرارة كامنة. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، تكون العملية مصحوبة بتغير كيميائي ، وجزء من الحرارة يرتبط بالتفاعل الكيميائي. أنظر أيضا ذوبان.
