ความร้อนจำเพาะกับความร้อนแฝง: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

การทดลองทั้งหมดที่ทำในห้องปฏิบัติการนั้นขึ้นอยู่กับหลายสิ่งหลายอย่าง และอีกหลายสิ่งก็ได้มาจากการทดลองเหล่านั้น ตัวแปรบางตัวทราบอยู่แล้ว และบางตัวได้มาจากการทดลองเหล่านี้

ตัวแปรเหล่านี้สามารถให้ค่าที่แตกต่างกันไปตามสถานการณ์และเงื่อนไขของการทดลอง ความร้อนจำเพาะและความร้อนแฝงเป็นตัวแปรดังกล่าว

ประเด็นที่สำคัญ

1. ความร้อนจำเพาะคือปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิของสาร ในขณะที่ความร้อนแฝงคือปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนสถานะของสารโดยไม่เปลี่ยนอุณหภูมิ
2. ความร้อนจำเพาะวัดเป็นจูลต่อกิโลกรัม เคลวิน (J/kg K) ในขณะที่ความร้อนแฝงวัดเป็นจูลต่อกิโลกรัม (J/kg)
3. ความร้อนจำเพาะจะกำหนดพลังงานที่จำเป็นในการทำความร้อนหรือทำให้สารเย็นลง ในขณะที่ความร้อนแฝงจะกำหนดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนเฟส

ความร้อนเฉพาะกับความร้อนแฝง

ความแตกต่างระหว่าง ความร้อนจำเพาะ และความร้อนแฝงคือระยะที่วัดค่าเหล่านั้น ความร้อนจำเพาะ คือการวัดความร้อนที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสาร 1 องศา สารที่ใช้ควรมีปริมาณ 1 กรัม ในสภาวะความดันคงที่ ความร้อนแฝง คือการวัดพลังงานไม่ว่าจะถูกปล่อยออกมาหรือถูกดูดซึมระหว่างการเปลี่ยนเฟสของสาร

ความร้อนจำเพาะคือการวัดความร้อนที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสาร 1 องศา สารที่ใช้ควรมีปริมาณ 1 กรัม ซึ่งกำหนดไว้เป็นมาตรฐาน แรงกดดันจะคงที่ในขณะที่มีการเปลี่ยนแปลง

ความร้อนแฝงคือการวัดการแลกเปลี่ยนพลังงาน ซึ่งสามารถดูดซับหรือปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการได้ กระบวนการนี้รวมถึงการเปลี่ยนเฟสของสารที่กำหนด

กระบวนการปล่อยหรือดูดซับความร้อนไม่ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ความร้อนจำเพาะ	ความร้อนแฝง
คำนิยาม	ความร้อนจำเพาะคือความร้อนที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ 1 องศาสำหรับปริมาณ 1 กรัมในความดันคงที่	ความร้อนแฝงคือการวัดการแลกเปลี่ยนพลังงานซึ่งสามารถถูกดูดซับหรือปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการ
เวลา	เป็นความร้อนในช่วงเวลาที่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของสาร	เป็นความร้อนในขณะเปลี่ยนเฟสของสาร
อุณหภูมิ	ในกระบวนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิความร้อนจำเพาะ.	ในกระบวนการของความร้อนแฝงจะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
การเปลี่ยนเฟส	ไม่พิจารณาความร้อนจำเพาะในกรณีของการเปลี่ยนเฟส	ในกระบวนการของความร้อนแฝง จะเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟส
สัมพันธ์กับน้ำ	หากต้องการเปลี่ยนอุณหภูมิของน้ำ 1 องศาเซลเซียส จะต้องใช้พลังงาน 4.186 J	ในการเปลี่ยนสถานะของน้ำจากของเหลวเป็นอากาศ อุณหภูมิที่ต้องการคือ 100 องศาเซลเซียส และพลังงานตามลำดับ

ความร้อนจำเพาะคืออะไร?

ความร้อนจำเพาะคือการวัดความร้อนที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสาร 1 องศา สารที่ใช้ควรมีปริมาณ 1 กรัม ซึ่งกำหนดไว้สำหรับการวัดมาตรฐาน

ความดันจะคงที่ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินี้ ความร้อนจำเพาะคือความร้อนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสาร ความเชื่อถือได้ของกระบวนการต่ออุณหภูมิจะแตกต่างกันไปในแต่ละกระบวนการ

ในความร้อนจำเพาะ ในกระบวนการความร้อนจำเพาะ อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลง ความร้อนจำเพาะไม่ได้รับการพิจารณาในกรณีที่เปลี่ยนเฟสเนื่องจากเฟสมีการเปลี่ยนแปลงแม้ว่าอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงก็ตาม

ในการเปลี่ยนอุณหภูมิของน้ำ 1 องศาเซลเซียส จะต้องใช้พลังงานจำนวน 4.186 J ซึ่งเป็นค่าความร้อนจำเพาะของน้ำ

เนื่องจากความร้อนที่ต้องการยังแปรผันตามปริมาณของสาร จึงคงมาตรฐานไว้ที่ 1 กรัมสำหรับการคำนวณทั้งหมด ทำให้ไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณของสาร

หน่วยของความร้อนจำเพาะคือ Jg-1oC-1 สมการที่ใช้ในการคำนวณคือ q = mxsx ∆t โดยที่ m หมายถึงมวลของสสาร s คือความร้อนจำเพาะ ∆t การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และ q คือความร้อนที่ต้องการ

ความร้อนแฝงคืออะไร?

ความร้อนแฝงคือการวัดการแลกเปลี่ยนพลังงาน ซึ่งสามารถดูดซับหรือปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการได้ กระบวนการนี้รวมถึงการเปลี่ยนเฟสของสารที่กำหนด

กระบวนการปล่อยหรือดูดซับความร้อนไม่ทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง พลังงานทั้งหมดมีไว้เพื่อเปลี่ยนเฟสของสาร ไม่ใช่เพื่อเปลี่ยนอุณหภูมิ

ความร้อนแฝงคือความร้อนที่ต้องการในเวลาที่มีการเปลี่ยนแปลงเฟสของสาร

ความเชื่อถือได้ของกระบวนการในเรื่องอุณหภูมิจะแตกต่างกันไปในแต่ละกระบวนการ ในกระบวนการของความร้อนแฝงจะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ พลังงานทั้งหมดจะถูกใช้เพื่อการแปลง

ในกระบวนการความร้อนแฝง การเปลี่ยนเฟสจะเกิดขึ้น จากนั้นความร้อนจะถูกวัดและพิจารณาว่าจะถูกปล่อยออกมาหรือดูดซับ อุณหภูมิที่ต้องการคือ 100 องศาเพื่อเปลี่ยนเฟสของน้ำจากของเหลวเป็นอากาศ

เซลเซียสและพลังงานถูกดูดซับเพื่อการแปลงเฟส หลังจากนั้นพลังงานที่ใช้ก็คำนวณตามสมการที่เหมาะสม

ความร้อนแฝงมีสองรูปแบบ: ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว และความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ สิ่งเหล่านี้มีไว้สำหรับการแปลงการเปลี่ยนเฟสที่แตกต่างกัน

ความแตกต่างหลักระหว่างความร้อนจำเพาะและความร้อนแฝง

1. ความแตกต่างระหว่างความร้อนจำเพาะและความร้อนแฝงคือระยะที่จะถูกวัด ความร้อนจำเพาะคือการวัดความร้อนที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสาร 1 องศา สารที่ใช้ควรมีปริมาณ 1 กรัม ในสภาวะความดันคงที่ ในขณะที่ความร้อนแฝงเป็นหน่วยวัดพลังงานไม่ว่าจะถูกปล่อยออกมาหรือถูกดูดซึมในระหว่างที่สารเปลี่ยนสถานะ 
2. ความร้อนจำเพาะคือความร้อนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสาร ในขณะที่ความร้อนแฝงคือความร้อนที่ต้องการในขณะที่มีการเปลี่ยนแปลงเฟสของสาร 
3. ความเชื่อถือได้ของกระบวนการต่ออุณหภูมิจะแตกต่างกันไปในแต่ละกระบวนการ ในความร้อนจำเพาะ ในกระบวนการความร้อนจำเพาะ อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลง ในขณะที่ในกระบวนการความร้อนแฝง ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิใดๆ พลังงานทั้งหมดจะถูกนำมาใช้ในการแปลง 
4. ความร้อนจำเพาะไม่ถือเป็นกรณีการเปลี่ยนเฟสเนื่องจากเฟสมีการเปลี่ยนแปลงทั้งๆที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ในขณะที่ในกระบวนการความร้อนแฝงจะมีการเปลี่ยนเฟสเกิดขึ้นและตามนั้นจะมีการวัดความร้อนและกำหนดด้วยว่า ปล่อยออกมาหรือดูดซึม 
5. พิจารณาทั้งกระบวนการบนน้ำ หากต้องการเปลี่ยนอุณหภูมิของน้ำ 1 องศาเซลเซียส ปริมาณพลังงานที่ต้องการคือ 4.186 จูล ในขณะที่การเปลี่ยนเฟสของน้ำจากของเหลวเป็นอากาศ อุณหภูมิที่ต้องการคือ 100 องศาเซลเซียส และพลังงานจะถูกดูดซับเพื่อการแปลงเฟส หลังจากนั้นพลังงานที่ใช้จะถูกคำนวณตามสมการที่เหมาะสม 

อ้างอิง

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360132397000097
2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/er.6019

อัพเดตล่าสุด : 11 มิถุนายน 2023