• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Vad mäter den latenta förångningsvärmen?

    Det latenta förångningsvärmet är mängden värmeenergi som måste sättas till en vätska vid kokpunkten för att förångas. Värmen kallas latent eftersom den inte värmer upp vätskan. Den övervinner bara de intermolekylära krafterna som finns i vätskan och håller molekylerna ihop, vilket hindrar dem från att rymma som en gas. När tillräckligt med värmeenergi läggs till vätskan för att bryta de intermolekylära krafterna är molekylerna fria att lämna vätskans yta och blir ångtillståndet för materialet som värms upp.

    TL; DR (för lång; Läste inte)

    Det latenta förångningsvärmet värmer inte upp vätskan utan bryter snarare intermolekylära bindningar för att tillåta bildning av materialets ångtillstånd. Vätskemolekylerna är bundna av intermolekylära krafter som hindrar dem från att bli en gas när vätskan når sin kokpunkt. Mängden värmeenergi som måste tillsättas för att bryta dessa bindningar är det latenta förångningsvärmet.
    Intermolekylära bindningar i vätskor.

    Molekylerna i en vätska kan uppleva fyra typer av intermolekylära krafter som håller molekylerna samman Dessa krafter som bildar bindningar i flytande molekyler kallas Van der Waals-krafter efter den holländska fysikern Johannes van der Waals som utvecklade en ekvation av tillstånd för vätskor och gaser.

    Polära molekyler har en något positiv laddning i ena änden av molekylen och en något negativ laddning i andra änden. De kallas dipoler, och de kan bilda flera typer av intermolekylära bindningar. Dipoler som innehåller en väteatom kan bilda vätebindningar. Neutrala molekyler kan bli tillfälliga dipoler och uppleva en kraft som kallas London-spridningskraften. Att bryta dessa bindningar kräver energi som motsvarar förångningsvärmen.
    Vätebindningar

    Vätebindningen är en dipol-dipolbindning som involverar en väteatom. Väteatomer bildar särskilt starka bindningar eftersom väteatomen i en molekyl är en proton utan ett inre skal av elektroner, vilket gör att den positivt laddade protonen kan närma sig en negativt laddad dipol nära. Protonens elektrostatiska dragningskraft till den negativa dipolen är jämförelsevis hög, och den resulterande bindningen är den starkaste av de fyra intermolekylära bindningarna i en vätska.
    Dipole-Dipole Bonds

    När den positivt laddade änden av en polär molekylbindning med den negativt laddade änden av en annan molekyl är det en dipol-dipolbindning. Vätskor som består av dipolmolekyler bildar och bryter kontinuerligt dipol-dipolbindningar med flera molekyler. Dessa bindningar är de näst starkaste av de fyra typerna.
    Dipol-inducerade Dipolbindningar

    När en dipolmolekyl närmar sig en neutral molekyl, blir den neutrala molekylen något laddad vid den punkt som är närmast dipolmolekylen. Positiva dipoler inducerar en negativ laddning i den neutrala molekylen medan negativa dipoler inducerar en positiv laddning. De resulterande motsatta laddningarna lockar till sig, och den svaga bindningen som skapas kallas en dipolinducerad dipolbindning.
    London Dispersion Forces

    När två neutrala molekyler blir tillfälliga dipoler eftersom deras elektroner av en slump har samlats på en På sidan kan de två molekylerna bilda en svag tillfällig elektrostatisk bindning med den positiva sidan av en molekyl som dras till den negativa sidan av en annan molekyl. Dessa krafter kallas London-spridningskrafter, och de utgör den svagaste av de fyra typerna av intermolekylära bindningar av en vätska.
    Bonds and Heat of Vaporization -

    När en vätska har många starka bindningar tenderar molekylerna att stanna tillsammans, och den latenta förångningsvärmen är förhöjd. Vatten har till exempel dipolmolekyler med syreatomen negativt laddade och väteatomerna positivt laddade. Molekylerna bildar starka vätebindningar, och vatten har en motsvarande hög latent förångningsvärme. När det inte finns några starka bindningar kan uppvärmning av en vätska enkelt frigöra molekylerna för att bilda en gas, och det latenta förångningsvärmet är lågt.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com