Sensible and latent heat/th

สำหรับสารใดๆ กราฟความร้อนสัมผัส/ความร้อนแฝงจะแสดงพลังงานของสารนั้นในช่วงอุณหภูมิหนึ่งๆ กล่าวอีกนัยหนึ่ง กราฟดังกล่าวแสดงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและพลังงานภายในของสารนั้น

ในกราฟด้านขวา พลังงานบางส่วนถูกเพิ่มเข้าไปในน้ำแข็ง อุณหภูมิของน้ำแข็งจะสูงขึ้น (อยู่ในช่วงอุณหภูมิที่รับรู้ได้) จนกระทั่งถึง 32 องศาฟาเรนไฮต์ ณ จุดนั้น อุณหภูมิของสารจะไม่เปลี่ยนแปลง (อยู่ในช่วงอุณหภูมิแฝง) เมื่อน้ำแข็งละลายหมดและสารนั้นกลายเป็นน้ำทั้งหมด อุณหภูมิจะเริ่มสูงขึ้นอีกครั้งและเราจะอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่รับรู้ได้อีกครั้ง เมื่อน้ำเริ่มระเหย อุณหภูมิจะหยุดสูงขึ้นและเราจะอยู่ในช่วงอุณหภูมิแฝงอีกครั้ง อุณหภูมิจะไม่สูงขึ้นจนกว่าน้ำทั้งหมดจะระเหยหมด ณ จุดนั้น ไอน้ำจะร้อนขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมีการเพิ่มพลังงานเข้าไปอีก

ยกตัวอย่างเช่น จะต้องใช้พลังงานเท่าใดในการลดอุณหภูมิน้ำ 500 มิลลิลิตร ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ให้เหลือ 0 องศาเซลเซียส?

• ความจุความร้อนของน้ำคือ 1 แคลอรีต่อกรัมองศาเซลเซียส ใช้สูตร Q=mc∆T
• ดังนั้น Q = 500 มล. * 1 กรัม/มล. * 1 แคลอรี/กรัม องศาเซลเซียส *(0 องศาเซลเซียส - 20 องศาเซลเซียส)
• ดังนั้น Q คือ -10,000 แคลอรี ซึ่งเป็นพลังงานที่จำเป็นในการทำให้น้ำเย็นลงจนถึง 0 องศาเซลเซียส

ความร้อนสัมผัส คือพลังงานความร้อนที่คุณสามารถรับรู้ได้ มันคือความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของสาร เมื่อมีการเพิ่มพลังงานให้กับสารและอุณหภูมิของสารนั้นสูงขึ้น นั่นคือความร้อนสัมผัส เราสามารถเข้าใจความร้อนสัมผัสได้ด้วยสมการ:

Q = mc∆T

ที่ไหน:

• Q คือความร้อนสัมผัส
• m คือมวลของสารนั้น
• c คือค่าความจุความร้อนจำเพาะของสาร (สามารถค้นหาได้จากตาราง)
• ∆T คือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารนั้น

ความจุความร้อน คือปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารหนึ่งๆ โดยเปลี่ยนแปลงไปหนึ่งหน่วยอุณหภูมิ ความร้อนจำเพาะสามารถคำนวณได้จากสูตร: ความจุความร้อน/มวลต่อหน่วย หน่วยความร้อนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ บีทียู (British Thermal Units) ซึ่งกำหนดไว้ว่าสามารถเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 ปอนด์ได้ 1 องศาฟาเรนไฮต์ และแคลอรี (cal) ซึ่งสามารถเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 กรัมได้ 1 องศาเซลเซียส

ความร้อนแฝง (หรือความร้อนที่ซ่อนอยู่) คือพลังงานที่ระบบรับเข้ามาโดยที่อุณหภูมิของระบบไม่เปลี่ยนแปลง ความร้อนประเภทนี้มักพบได้ทั่วไปในการเปลี่ยนแปลงสถานะ ตัวอย่างเช่น เมื่อน้ำแข็งละลาย อุณหภูมิของน้ำแข็งจะไม่เกิน 32 องศาฟาเรนไฮต์จนกว่าน้ำแข็งจะละลายหมด ในทำนองเดียวกัน เมื่อน้ำเดือด อุณหภูมิของน้ำจะไม่เกิน 212 องศาฟาเรนไฮต์จนกว่าน้ำทั้งหมดจะเดือด (ที่สภาวะมาตรฐาน)

ความร้อนของการหลอมเหลวคือพลังงานที่จำเป็นในการทำให้สารนั้นหลอมเหลวอย่างสมบูรณ์ ความร้อนของการระเหยคือพลังงานที่จำเป็นในการทำให้สารนั้นระเหยอย่างสมบูรณ์