Calore latente

In termodinamica, il calore latente è la quantità di energia scambiata (sotto forma di calore) durante lo svolgimento di una transizione di fase (o "passaggio di stato"). [1] Ad esempio, il "calore latente di fusione" è l'energia massima corrispondente al passaggio di un sistema (costituito da una a più sostanze chimiche) dallo stato solido a quello liquido.

L' unità di misura del calore latente λ nel Sistema internazionale è J/ kg. Spesso il calore latente viene espresso per mole di sostanza come calore latente molare e nel SI si misura in J/ mol.

Secondo la teoria cinetica dei gas, durante la transizione di fase di un sistema bifasico, l'energia fornita (o assorbita) al sistema non incrementa (o decrementa) la temperatura del sistema stesso, bensì agisce sulla forza dei legami intermolecolari. Tale energia è il calore latente.

Ad esempio, mentre si fa bollire dell' acqua, il calore fornito non ne innalza la temperatura (la temperatura infatti rimane costante durante l'ebollizione), ma fornisce energia alle molecole, le quali di conseguenza saranno libere di occupare tutto il volume a loro disposizione (ovvero passeranno dallo stato liquido, caratterizzato da una scarsa compressibilità, allo stato vapore), fino al momento in cui tutta l'acqua sarà passata in fase gassosa.

A seconda del tipo di transizione di fase in questione, si parla di:

Grafico del calore necessario ai passaggi di stato di una sostanza. Sono evidenziate in chiaro le fasi di transizione

Il calore necessario al passaggio di fase è:

cioè il calore Q fornito o sottratto al sistema non influisce sulla temperatura, ma è proporzionale alla quantità di sostanza m che ha cambiato fase, e continua fino a che tutta la sostanza non cambia fase. In assenza di transizioni di fase invece, un apporto o un prelievo di calore determina una variazione di temperatura: si parla in questo caso di calore sensibile.

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