Mikä on piilevä lämpö?

Latentti lämpö on nimi, joka annetaan energialle, joka joko häviää tai saa aineen muuttuessaan esimerkiksi kaasusta nesteeksi. Se mitataan energian määränä, jouleina, eikä lämpötilassa.

Useimmat aineet voivat esiintyä kolmessa tilassa: kaasu, neste ja kiinteä, vaikka on olemassa toinen tila nimeltä plasma. Suurin ero aineen välillä kussakin tilassa on kuinka nopeasti sen molekyylit liikkuvat. Nesteenä molekyylit liikkuvat nopeudella, jossa ne voivat toistuvasti liittyä toisiinsa, hajota ja sitten liittyä uudelleen yhteen. Kun ne liikkuvat hitaasti, ne pysyvät toisiinsa muodostaen kiinteän aineen. Kun ne liikkuvat nopeasti, ne pysyvät rikki ja muodostavat kaasun.

Esimerkiksi ajattelemme yleensä vettä nesteenä. Se voi kuitenkin olla myös kiinteä aine (jää) tai kaasu (höyry). Mutta kuten huomaat, kun keität vettä kattilassa tai kun lammen pinta jäätyy, kaikki aineen molekyylit eivät muutu samaan aikaan.

Kun molekyyli muuttaa tilaa, sillä on erilainen energiamäärä. Fysiikan lakien mukaan energia ei kuitenkaan voi katoa. Joten kun molekyyli liikkuu hitaammin, ylimääräinen energia vapautuu ympäristöön piilevänä lämmönä. Kun molekyyli liikkuu nopeammin, se on absorboinut ylimääräistä energiaa ottamalla piilevän lämmön ympäristöstä.

Voit tuntea piilevän lämmön vaikutukset kuumana päivänä, kun hiki haihtuu iholta ja tunnet olosi viileämmäksi. Tämä johtuu siitä, että haihtuvat nestemolekyylit tarvitsevat enemmän energiaa, kun niistä tulee vesihöyryä. Tämä lämpöenergia otetaan iholta ja alentaa sen lämpötilaa.

Piilevän lämmön vaikutukset näkyvät myös säällä. Kun ilmassa olevat vesimolekyylit nousevat riittävän korkealle, ne kylmenevät ja tiivistyvät nesteeksi, jossa on vähemmän energiaa. ”Varaenergiasta” tulee piilevä lämpö ja se ympäröivä ilma lämpenee. Tämä johtaa tuuleen, ja kun prosessi tapahtuu nopeasti, se voi jopa aiheuttaa ukkosmyrskyn.

Latentti lämpö tarjoaa myös voiman hurrikaaneille ja sykloneille, jotka alkavat lämpimistä valtameristä, joissa on suuri määrä lämmintä ja kosteaa ilmaa, joka voi nousta ja tiivistyä. Mitä lämpimämpi ilma, sitä enemmän energiaa siitä jäähtyy ja tiivistyy, minkä vuoksi hurrikaanit ovat todennäköisempiä ja voimakkaampia lämpiminä vuodenaikoina.