O que significa calor latente?

Em Dicas de ciências por André M. Coelho

Calor latente é uma propriedade de diversos materiais. Entender este conceito vai te ajudar em aulas de física e aulas de química. O conceito também pode ser aplicado em diversos contextos, para diversas finalidades. Mas como ele é calculado? Como funciona? Entenda o calor latente e seu contexto.

O que significa calor latente? Qual a fórmula?

O calor latente específico (L) é definido como a quantidade de energia térmica (calor, Q) que é absorvida ou liberada quando um corpo passa por um processo de temperatura constante. A equação para o calor latente específico é:

Calor latente específico

Os tipos mais comuns de processos de temperatura constante são as mudanças de fase, como fusão, congelamento, vaporização ou condensação. A energia é considerada “latente” porque está essencialmente oculta dentro das moléculas até que ocorra a mudança de fase.

É “específico” porque é expresso em termos de energia por unidade de massa. As unidades mais comuns de calor latente específico são joules por grama (J / g) e quilojoules por quilograma (kJ / kg).

O calor latente específico é uma propriedade intensiva da matéria. Seu valor não depende do tamanho da amostra ou de onde a amostra é coletada.

História do calor latente

O químico britânico Joseph Black introduziu o conceito de calor latente em algum momento entre os anos de 1750 e 1762. Os fabricantes de uísque escocês contrataram Black para determinar a melhor mistura de combustível e água para destilação e estudar mudanças de volume e pressão a uma temperatura constante. Black aplicou calorimetria em seu estudo e registrou valores de calor latente.

O físico inglês James Prescott Joule descreveu o calor latente como uma forma de energia potencial. Joule acreditava que a energia dependia da configuração específica das partículas em uma substância. De fato, é a orientação dos átomos dentro de uma molécula, sua ligação química e sua polaridade que afetam o calor latente.

O calor latente é uma propriedade física importante, e deve ser compreendido para que seja devidamente estudado. (Foto: India Today)

Tipos de transferência de calor latente

O calor latente e o calor sensível são dois tipos de transferência de calor entre um objeto e seu ambiente. As tabelas são compiladas para o calor latente de fusão e o calor latente de vaporização. O calor sensível, por sua vez, depende da composição de um corpo.

Calor Latente de Fusão: O calor latente de fusão é o calor absorvido ou liberado quando a matéria derrete, mudando a fase da forma sólida para a líquida a temperatura constante.

Calor latente de vaporização: O calor latente de vaporização é o calor absorvido ou liberado quando a matéria vaporiza, mudando a fase da fase líquida para a gasosa a temperatura constante.

Calor Sensível: Embora o calor sensível seja freqüentemente chamado de calor latente, não é uma situação de temperatura constante, nem envolve uma mudança de fase. O calor sensível reflete a transferência de calor entre a matéria e seus arredores. É o calor que pode ser “sentido” como uma mudança na temperatura de um objeto.

Calor Sensível e Meteorologia

Enquanto o calor latente de fusão e vaporização é usado na física e na química, os meteorologistas também consideram o calor sensível. Quando o calor latente é absorvido ou liberado, ele produz instabilidade na atmosfera, potencialmente produzindo intempéries. A mudança no calor latente altera a temperatura dos objetos quando eles entram em contato com o ar mais quente ou mais frio. Tanto o calor latente quanto o sensível fazem com que o ar se mova, produzindo vento e movimento vertical das massas de ar.

Exemplos de calor latente e sensível

A vida cotidiana é cheia de exemplos de calor latente e sensível:

A água fervente no fogão ocorre quando a energia térmica do elemento de aquecimento é transferida para a panela e, por sua vez, para a água. Quando energia suficiente é fornecida, a água líquida se expande para formar vapor de água e a água ferve. Uma quantidade enorme de energia é liberada quando a água ferve. Como a água tem um calor de vaporização tão alto, é fácil queimar com vapor.

Da mesma forma, uma energia considerável deve ser absorvida para converter água líquida em gelo em um freezer. O freezer remove a energia térmica, permitindo a transição da fase. A água tem um alto calor latente de fusão; portanto, transformar a água em gelo exige a remoção de mais energia do que congelar o oxigênio líquido em oxigênio sólido, por unidade de grama.

O calor latente faz com que os furacões se intensifiquem. O ar aquece quando atravessa a água quente e capta vapor de água. À medida que o vapor se condensa para formar nuvens, o calor latente é liberado na atmosfera. Esse calor adicional aquece o ar, produzindo instabilidade e ajudando as nuvens a subir e a tempestade a se intensificar.

O calor sensível é liberado quando o solo absorve energia da luz solar e fica mais quente.

O resfriamento por transpiração é afetado pelo calor latente e sensível. Quando há brisa, o resfriamento evaporativo é altamente eficaz. O calor é dissipado para longe do corpo devido ao alto calor latente de vaporização da água. No entanto, é muito mais difícil esfriar em um local ensolarado do que em um local sombrio, porque o calor sensível da luz solar absorvida compete com o efeito da evaporação.

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Sobre o autor

André é formado em pedagogia, já tendo dado aulas na educação infantil e atuado como professor e coordenador de cursos de inglês. Entendendo como funciona o processo de aprendizagem, decidiu escrever para o blog Múltipla Escolha onde postagens sobre aprendizado, provas, concursos, e muito mais para ajudar seus leitores a aprenderem.

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