La chaleur latente est l'énergie absorbée ou libérée lors d'un changement de phase, où la température reste constante. Cette énergie ne change pas la température de la substance mais modifie plutôt la disposition de ses molécules, modifiant son état physique (solide, liquide ou gaz).
Voici comment cela fonctionne au niveau moléculaire:
1. Bond et formant des liaisons:
* Mélange et vaporisation: Pendant la fusion et la vaporisation, l'énergie est absorbée pour surmonter les forces d'attraction qui maintiennent les molécules ensemble à l'état solide ou liquide. Ces forces sont plus fortes dans les solides que dans les liquides, expliquant pourquoi la chaleur latente de fusion (fusion) est généralement inférieure à la chaleur latente de la vaporisation.
* congélation et condensation: Pendant la congélation et la condensation, l'énergie est libérée à mesure que les molécules s'organisent dans un état plus ordonné, formant des liaisons intermoléculaires plus fortes.
2. Mouvement moléculaire:
* solides: Les molécules dans les solides ont une position fixe et vibrent autour de ces positions. Ils ont une liberté de mouvement limitée et sont maintenues ensemble par de fortes forces intermoléculaires.
* Liquides: Les molécules dans les liquides ont plus de liberté de mouvement par rapport aux solides. Ils peuvent se déplacer dans le liquide et sont maintenus ensemble par des forces intermoléculaires plus faibles.
* gaz: Les molécules dans les gaz ont le plus de liberté de mouvement. Ils sont éloignés et se déplacent rapidement et au hasard. Ils ont des forces intermoléculaires négligeables.
3. Changements d'énergie:
* Ajout de la chaleur latente: Lorsque la chaleur latente est ajoutée, l'apport d'énergie est utilisé pour briser les liaisons intermoléculaires et augmenter l'énergie cinétique moyenne des molécules, entraînant un changement de phase de la substance. La température reste constante pendant ce processus car l'énergie va à réorganiser les molécules, sans augmenter leur énergie cinétique.
* Libérer la chaleur latente: Lorsque la chaleur latente est libérée, l'énergie est dégagée car les molécules forment des liaisons plus fortes et ralentissent. Ce changement dans l'état de la substance n'affecte pas directement l'énergie cinétique moyenne et donc la température reste constante.
Exemple:eau
* glace à fusion: Lorsque la glace fond, l'entrée d'énergie brise les liaisons hydrogène tenant les molécules d'eau dans une structure de réseau rigide. Cela permet aux molécules de se déplacer plus librement, en transition vers un état liquide.
* Eau bouillante: Lorsque l'eau bouillonne, l'apport d'énergie brise les liaisons hydrogène tenant les molécules d'eau proches les unes des autres à l'état liquide. Les molécules s'échappent dans la phase gazeuse, devenant une vapeur d'eau.
en résumé:
La chaleur latente est l'énergie associée à la rupture ou à la formation de liaisons intermoléculaires, qui est un facteur clé déterminant la phase de la matière. Il est directement lié au comportement moléculaire et à l'énergie nécessaire pour modifier la disposition des molécules dans une substance.
