Panas laten spesifik (L.) didefinisikan sebagai jumlah energi termal (panas, Q) yang diserap atau dilepaskan ketika tubuh mengalami proses suhu konstan. Persamaan untuk panas laten spesifik adalah:
L. = Q / m
dimana:
- L. adalah panas laten spesifik
- Q adalah panas yang diserap atau dilepaskan
- m adalah massa suatu zat
Jenis proses suhu konstan yang paling umum adalah perubahan fase, seperti leleh, beku, penguapan, atau kondensasi. Energi dianggap "laten" karena pada dasarnya tersembunyi di dalam molekul sampai perubahan fase terjadi. Ini "spesifik" karena dinyatakan dalam bentuk energi per satuan massa. Unit panas laten spesifik yang paling umum adalah joule per gram (J / g) dan kilojoule per kilogram (kJ / kg).
Panas laten spesifik adalah properti materi yang intensif. Nilainya tidak tergantung pada ukuran sampel atau di mana dalam suatu zat sampel diambil.
Sejarah
Ahli kimia Inggris Joseph Black memperkenalkan konsep panas laten di suatu tempat antara tahun 1750 dan 1762. Pembuat wiski Scotch telah menyewa Black untuk menentukan campuran bahan bakar dan air terbaik
distilasi dan untuk mempelajari perubahan volume dan tekanan pada suhu konstan. Hitam diterapkan kalorimetri untuk studinya dan mencatat nilai panas laten.Fisikawan Inggris James Prescott Joule menggambarkan panas laten sebagai a bentuk energi potensial. Joule percaya energi bergantung pada konfigurasi partikel tertentu dalam suatu zat. Faktanya, orientasi atom di dalam molekul, ikatan kimianya, dan polaritasnya yang memengaruhi panas laten.
Jenis Transfer Panas Laten
Panas laten dan panas yang masuk akal adalah dua jenis perpindahan panas antara suatu benda dan lingkungannya. Tabel disusun untuk panas laten fusi dan panas laten penguapan. Panas yang masuk akal, pada gilirannya, tergantung pada komposisi tubuh.
- Panas Laten Fusion: Laten panas fusi adalah panas yang diserap atau dilepaskan ketika materi meleleh, mengubah fase dari bentuk padat ke cair pada suhu konstan.
- Panas Penguapan Laten: Panas laten penguapan adalah panas yang diserap atau dilepaskan ketika materi menguap, mengubah fase dari fase cair ke gas pada suhu konstan.
- Panas yang masuk akal: Meskipun panas yang masuk akal sering disebut panas laten, itu bukan situasi suhu konstan, juga tidak ada perubahan fasa. Panas yang masuk akal mencerminkan perpindahan panas antara materi dan lingkungannya. Ini adalah panas yang dapat "dirasakan" sebagai perubahan suhu objek.
Tabel Nilai Panas Laten Tertentu
Ini adalah tabel panas laten spesifik (SLH) fusi dan penguapan untuk bahan umum. Perhatikan nilai yang sangat tinggi untuk amonia dan air dibandingkan dengan molekul nonpolar.
| Bahan | Titik lebur (° C) | Titik Didih (° C) | SLH Fusion kJ / kg |
SLH Penguapan kJ / kg |
| Amonia | −77.74 | −33.34 | 332.17 | 1369 |
| Karbon dioksida | −78 | −57 | 184 | 574 |
| Etil alkohol | −114 | 78.3 | 108 | 855 |
| Hidrogen | −259 | −253 | 58 | 455 |
| Memimpin | 327.5 | 1750 | 23.0 | 871 |
| Nitrogen | −210 | −196 | 25.7 | 200 |
| Oksigen | −219 | −183 | 13.9 | 213 |
| Refrigerant R134A | −101 | −26.6 | — | 215.9 |
| Toluene | −93 | 110.6 | 72.1 | 351 |
| air | 0 | 100 | 334 | 2264.705 |
Panas dan Meteorologi yang masuk akal
Sementara panas laten fusi dan penguapan digunakan dalam fisika dan kimia, ahli meteorologi juga mempertimbangkan panas yang masuk akal. Ketika panas laten diserap atau dilepaskan, itu menghasilkan ketidakstabilan di atmosfer, berpotensi menghasilkan cuaca buruk. Perubahan panas laten mengubah suhu benda saat bersentuhan dengan udara hangat atau dingin. Baik panas laten dan masuk akal menyebabkan udara bergerak, menghasilkan angin dan gerakan vertikal massa udara.
Contoh Panas Laten dan Masuk akal
Kehidupan sehari-hari dipenuhi dengan contoh-contoh panas laten dan masuk akal:
- Air mendidih di atas kompor terjadi ketika energi panas dari elemen pemanas dipindahkan ke panci dan pada gilirannya ke air. Ketika energi yang cukup disediakan, air cair mengembang untuk membentuk uap air dan air mendidih. Sejumlah besar energi dilepaskan ketika air mendidih. Karena air memiliki penguapan yang sangat panas, mudah terbakar dengan uap.
- Demikian pula, energi yang cukup harus diserap untuk mengubah air cair menjadi es dalam freezer. Freezer menghilangkan energi panas, memungkinkan transisi fase terjadi. Air memiliki panas fusi laten yang tinggi, sehingga mengubah air menjadi es membutuhkan penghilangan lebih banyak energi daripada membekukan oksigen cair menjadi oksigen padat, per unit gram.
- Panas laten menyebabkan angin topan semakin intensif. Udara memanas saat melintasi air hangat dan mengambil uap air. Ketika uap mengembun membentuk awan, panas laten dilepaskan ke atmosfer. Panas tambahan ini menghangatkan udara, menghasilkan ketidakstabilan dan membantu awan naik dan badai semakin intensif.
- Panas yang masuk akal dilepaskan ketika tanah menyerap energi dari sinar matahari dan menjadi lebih hangat.
- Pendinginan melalui keringat dipengaruhi oleh panas laten dan masuk akal. Ketika ada angin, pendinginan evaporatif sangat efektif. Panas hilang dari tubuh karena panas laten penguapan air yang tinggi. Namun, jauh lebih sulit untuk mendinginkan di lokasi yang cerah daripada di tempat teduh karena panas yang masuk akal dari sinar matahari yang diserap bersaing dengan efek dari penguapan.
Sumber
- Bryan, G.H. (1907). Termodinamika. Sebuah Pendahuluan Pendahuluan Berurusan Terutama Dengan Prinsip Pertama dan Penerapan Langsung Mereka. B.G. Teubner, Leipzig.
- Clark, John, O.E. (2004). Kamus Esensial Ilmu Pengetahuan. Barnes & Noble Books. ISBN 0-7607-4616-8.
- Maxwell, J.C. (1872). Teori Panas, edisi ketiga. Longmans, Green, and Co., London, halaman 73.
- Perrot, Pierre (1998). A hingga Z dari Termodinamika. Oxford University Press. ISBN 0-19-856552-6.