ความรู้สึกกับความร้อนแฝง: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

เคมีมีความร้อนหลายประเภท บางอย่างสามารถสัมผัสได้ด้วยร่างกายของมนุษย์ และบางอย่างไม่สามารถรู้สึกได้ การเรียนรู้สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญมากเนื่องจากจะช่วยให้เข้าใจการเปลี่ยนแปลงทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นรอบตัวเรา

ความร้อนมีสองประเภทที่เรียกว่าความร้อนสัมผัสและอีกประเภทหนึ่งเรียกว่าความร้อนแฝงซึ่งมีความแตกต่างกัน 

ประเด็นที่สำคัญ

1. ความร้อนสัมผัสเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยไม่มีการเปลี่ยนเฟส ในขณะที่ความร้อนแฝงเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงเฟสโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
2. ความร้อนสัมผัสสามารถวัดได้โดยตรง ในขณะที่ความร้อนแฝงจำเป็นต้องคำนวณพลังงานที่ดูดซับหรือปล่อยออกมาระหว่างการเปลี่ยนเฟส
3. ความร้อนแฝงสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายใน ในขณะที่ความร้อนสัมผัสสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์

Sensible vs ความร้อนแฝง

ความร้อนสัมผัสคือความร้อนรูปแบบหนึ่งที่มนุษย์สามารถสัมผัสได้ มันถูกเติมหรือกำจัดออกจากสารที่ส่งผลให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง แต่ไม่เปลี่ยนสถานะ ความร้อนแฝงคือความร้อนชนิดหนึ่งที่วัตถุดูดซับหรือปล่อยออกมาในระหว่างการเปลี่ยนแปลงเฟส เช่น การระเหย หรือละลาย อุณหภูมิของมันคงที่

ความร้อนที่สัมผัสได้คือความร้อนที่วัดได้จากร่างกายมนุษย์ ความร้อนที่ร่างกายสัมผัสได้จะจัดอยู่ในประเภทนี้

ในแง่นี้ร่างกายมนุษย์สามารถสัมผัสความร้อนและตรวจสอบด้วยเทอร์โมมิเตอร์ แต่ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถสัมผัสความร้อนที่ไม่รับรู้ได้ และไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยเทอร์โมมิเตอร์

ความร้อนแฝงคือความร้อนที่วัดได้ด้วยความช่วยเหลือของกราฟ การวัดความร้อนประเภทนี้มีความสำคัญต่อแหล่งพลังงานที่อยู่ในการพัฒนาของพายุเฮอริเคนหรือพายุฝนฟ้าคะนอง

ความร้อนแฝงเป็นเพียงปริมาณบวกเท่านั้น ไม่สามารถเป็นลบได้ มีเพียงความร้อนแฝงของ การควบแน่น และการหลอมรวมอาจเป็นลบได้ นอกเหนือจากนั้น คนอื่นๆ ทั้งหมดก็เป็นบวก

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ความร้อนที่เหมาะสม	ความร้อนแฝง
คำนิยาม	อุณหภูมิในวัตถุจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง	อุณหภูมิในวัตถุจะไม่เปลี่ยนแปลง และจะวัดด้วยความช่วยเหลือของกราฟ
การเปลี่ยนเฟส	ใช้สำหรับการเปลี่ยนเฟส	ไม่ใช้สำหรับการเปลี่ยนเฟส
การเปลี่ยนแปลงของพลังงาน	พลังงานภายในของสสาร	การเปลี่ยนแปลงพลังงานระหว่างสสารและสภาพแวดล้อม
อุณหภูมิ	อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงไปเรื่อยๆ	ค่าคงที่
การเปลี่ยนแปลงเฟส	ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ	พวกเขาไม่มีการเปลี่ยนแปลงเฟสใด ๆ

ความร้อนที่สัมผัสได้คืออะไร?

เมื่อเราให้ความร้อนแก่วัตถุ อุณหภูมิในวัตถุนั้นจะสูงขึ้น นี่คือสิ่งที่เราเรียกว่าความร้อนที่เหมาะสม ในทำนองเดียวกันเมื่อเราเอาความร้อนออกจากวัตถุ อุณหภูมิในวัตถุนั้นจะลดลง

กระบวนการประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่าความร้อนสัมผัส ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของความร้อนที่เกิดขึ้นจึงเรียกว่าความร้อนสัมผัส ที่นี่ยังคำนึงถึงพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิด้วย 

ความร้อนที่สัมผัสได้คือปริมาณความร้อนที่บันทึกไว้ในเทอร์โมสตัทของเรา เทอร์โมสตัทนี้จะสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ดังนั้นจึงคำนึงถึงปริมาณพลังงานที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงด้วย

ความร้อนประเภทนี้สามารถสัมผัสได้จากร่างกายมนุษย์ ความร้อนใดๆ ที่เรารู้สึกในร่างกายมนุษย์เรียกว่าความร้อนที่สัมผัสได้ พลังงานในระบบนี้จะถูกย้ายจากระบบหนึ่งไปอีกระบบหนึ่ง

ตัวอย่างเช่นถ้าเราเติมน้ำลงในภาชนะ อุณหภูมิในน้ำนั้นจะเพิ่มขึ้น

เมื่อผ่านไประยะหนึ่งเมื่อเราทำให้น้ำเย็นลง อุณหภูมิในนั้นจะลดลง มีความร้อนสัมผัสที่แตกต่างกันถึงสองประเภท เรียกว่าความร้อนที่สัมผัสได้และความร้อนที่ไม่สัมผัสได้

ความร้อนที่สัมผัสได้หมายความว่าคุณสามารถวัดกำไรหรือขาดทุนได้โดยใช้เทอร์โมมิเตอร์ ความร้อนที่ไม่สัมผัสหมายถึงอุณหภูมิจะลดลง และคุณไม่สามารถวัดโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์ได้

ความร้อนแฝงคืออะไร?

เป็นปริมาณพลังงานที่ถูกดูดซับหรือปล่อยออกมาระหว่างการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสถานะทางกายภาพ การเปลี่ยนแปลงประเภทนี้จะเกิดขึ้นโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

โดยปกติความร้อนแฝงจะวัดเป็นหน่วย กล่าวคือ โดยใช้จูลหรือแคลอรี ซึ่งแสดงในรูปของปริมาณความร้อน 

ความร้อนประเภทนี้จะเปลี่ยนไปตามประเภทของสถานะ เช่น ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ นอกจากนี้ยังจะแตกต่างกันไปตามของเหลวประเภทต่างๆ

ตัวอย่างเช่น หากปริมาณที่ต้องการสำหรับการแปลงของเหลว 1 กิโลกรัม ณ จุดเดือดอยู่ที่อุณหภูมิของก๊าซเท่ากัน ความร้อนแฝงมีอยู่สามประเภท

มีความแตกต่างจากการหลอมรวม การกลายเป็นไอและการระเหิด ความร้อนแฝงไม่สามารถสัมผัสได้ในร่างกายมนุษย์ปกติ

เราสามารถวัดได้ด้วยความช่วยเหลือของกราฟซึ่งเย็นหรือร้อน สำหรับสิ่งนี้ เราจำเป็นต้องมีเครื่องทำความร้อนเพื่อให้ความร้อนแฝงเติบโตเต็มที่ เราสามารถวาดกราฟซึ่งจะให้ความร้อนแฝง

ความร้อนแฝงสามารถวัดได้ที่ไอน้ำของความดันบรรยากาศ คำนวณอีกครั้งด้วยกิโลจูลหรือกิโลกรัม นอกจากนี้ยังสามารถวัดความร้อนแฝงด้วยน้ำที่ระเหยหรือละลาย 

ความแตกต่างหลักระหว่างความร้อนสัมผัสและความร้อนแฝง

1. ร่างกายมนุษย์ปกติสามารถสัมผัสความร้อนได้ ในทางกลับกัน ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถสัมผัสความร้อนแฝงได้
2. ความร้อนสัมผัสมีอยู่สองประเภท แต่มีความร้อนแฝงอยู่สามประเภท
3. การเปลี่ยนแปลงพลังงานที่ใช้ในความร้อนสัมผัสนั้นมาจากภายใน ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงพลังงานที่ใช้ในความร้อนแฝงอยู่ระหว่างสสารและสภาพแวดล้อม
4. อุณหภูมิในความร้อนสัมผัสจะเปลี่ยนไป แต่อุณหภูมิในความร้อนแฝงจะคงที่ 
5. ความร้อนสัมผัสจะมีการเปลี่ยนแปลงเฟส ในทางกลับกัน ความร้อนแฝงจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงเฟสใดๆ

อ้างอิง

1. https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/joc.1112
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148106001121

อัพเดตล่าสุด : 23 สิงหาคม 2023