Calore latente per il passaggio di stato
Quanto calore per congelare?
Stato solido - Stato liquido - Resistenza di sbrinamento - Evaporatore
La solidificazione è il passaggio di una sostanza dallo stato liquido a quello solido. Essa avviene sottraendo energia termica alla sostanza, ossia mediante uno scambio di calore. Ciascuna sostanza ha una temperatura di solidificazione propria.
Calore latente di solidificazione
La quantità di calore da sottrarre dipende dalla massa della sostanza e dal suo
calore latente di solidificazione, caratteristico e variabile da sostanza a sostanza.
Tra tutte le sostanze, l'acqua ha un calore latente tra i più alti. Questo significa che per congelare l'acqua occorre una grande quantità
di energia: ovviamente anche per il processo inverso, lo scioglimento del ghiaccio, si deve somministrare una notevole quantità di energia termica.
Calore latente necessario per lo sbrinamento
Questo fatto deve essere tenuto in considerazione quando si deve dimensionare la resistenza di sbrinamento di un evaporatore. Volendo completare velocemente il processo e dato che devono essere messe in gioco grandi quantità di energia elettrica, la potenza elettrica che deve erogare tale resistenza risulta, di solito, essere molto elevata.
Calcolo del calore per congelare
Per calcolare la quantità di calore necessaria per solidificare un liquido si utilizza la seguente formula:
dove:
cL rappresenta il calore latente e m la massa della sostanza.
Esempio:
Per congelare 2 litri di acqua (pari a 2 kg) occorre sottrarre una quantità di calore pari a
Q = 334 kJ/kg x 2 kg = 668 kJ
Evidentemente la solidificazione di una quantità doppia, tripla,... di acqua richiede la sottrazione di una quantità doppia, tripla,... di calore.
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