Rechner für latente Wärme

Latente Wärme ist Energie, die beim Phasenwechsel eines Stoffes ohne Temperaturänderung übertragen wird. Beim Schmelzen, Sieden, Sublimieren, Erstarren, Kondensieren oder Resublimieren verändert die Energie die molekulare Anordnung statt der mittleren kinetischen Energie der Moleküle. Deshalb kann Eis bei gleichbleibender Schmelztemperatur Wärme aufnehmen, und siedendes Wasser kann bei konstantem Druck weiter Energie aufnehmen, während seine Temperatur am Siedepunkt bleibt. Die grundlegende Beziehung lautet Q = m × L. Q ist die Wärmeenergie, m die Masse, die den Phasenwechsel durchläuft, und L die spezifische latente Wärme für Stoff und Übergang. Dieser Rechner verwendet Masse in Gramm und L in Joule pro Gramm und liefert Energie in Joule und Kilojoule. Das Vorzeichen hängt von der Richtung ab: Schmelzen, Verdampfen und Sublimieren nehmen Energie auf, während Erstarren, Kondensieren und Resublimieren unter gleichwertigen Bedingungen denselben Betrag freisetzen. Der Rechner zeigt den Betrag, damit du in deiner Energiebilanz das passende Vorzeichen setzen kannst. Die spezifische latente Wärme ist keine universelle Konstante für alle Bedingungen. Sie hängt von Stoff, Übergang, Druck, Reinheit und manchmal der Temperatur ab. Nahe dem Standardatmosphärendruck hat Wasser eine Schmelzwärme von etwa 334 J/g und am normalen Siedepunkt eine Verdampfungswärme von etwa 2260 J/g. Für zuverlässige Auslegungen sollten Stoffwerttabellen für den tatsächlichen Druck und Betriebszustand statt gerundeter Unterrichtswerte verwendet werden. Latente Wärme erfasst nur den Phasenwechselanteil eines thermischen Prozesses. Liegt Eis anfangs unter seinem Schmelzpunkt, wird zunächst Energie benötigt, um den Feststoff bis dorthin zu erwärmen. Nach dem Schmelzen erhöht zusätzliche sensible Wärme die Flüssigkeitstemperatur. Eine vollständige Rechnung addiert daher alle sensiblen Heizabschnitte mit Masse mal spezifischer Wärmekapazität mal Temperaturänderung sowie alle Phasenwechselabschnitte mit Masse mal spezifischer latenter Wärme. Die Rechnung ist in Kältetechnik, Heizungs- und Klimatechnik, Dampfanlagen, Küche, Kryotechnik, Wärmespeicherung, Meteorologie, Chemie und Physikunterricht nützlich. Sie schätzt die zum Schmelzen nötige Energie oder die beim Kondensieren von Dampf freiwerdende Wärme. Reale Anlagen haben außerdem Wärmeverluste, begrenzte Wirkungsgrade, Druckänderungen und die Wärmekapazität des Behälters. Berücksichtige diese Effekte, wenn du die ideale Energie in Heizleistung, Kühlleistung, Prozesszeit oder Betriebskosten umrechnest.