ความร้อนจลน์และความร้อนซ่อนอยู่

ความร้อนที่มองเห็นได้: คือความร้อนที่ถูกนำมาใช้กับสารในสถานะของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ เมื่อมีการเพิ่มความร้อนเข้าไป อุณหภูมิของสารก็จะสูงขึ้น ปริมาณความร้อนที่เพิ่มเข้าไปนั้นสามารถสังเกตได้จากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ดังนั้น ความร้อนที่ทำให้อุณหภูมิของสารเปลี่ยนแปลงโดยที่ไม่ทำให้สถานะของสารเปลี่ยนแปลงไป จึงเรียกว่าความร้อนที่มองเห็นได้ ความร้อนแฝง: ตัวอย่างเช่น เมื่อให้ความร้อนกับน้ำในสถานะของเหลว อุณหภูมิของน้ำจะเพิ่มขึ้น เมื่อถึงจุดเดือด แม้ว่าจะมีการเติมความร้อนเข้าไปอย่างต่อเนื่อง แต่อุณหภูมิของน้ำก็จะไม่เพิ่มขึ้นอีก และจะยังคงอยู่ที่จุดเดือดต่อไป ความร้อนที่เติมเข้าไปจะถูกนำไปใช้เพื่อเปลี่ยนน้ำให้กลายเป็นไอน้ำ กล่าวคือ จากสถานะของเหลวเปลี่ยนเป็นสถานะก๊าซนั่นเอง ความร้อนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร โดยไม่ทำให้อุณหภูมิของสสารเปลี่ยนแปลงไป (เรียกอีกอย่างว่าการเปลี่ยนสถานะ) นั้น เรียกว่าพลังงานซ่อนเร้น ปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเปลี่ยนของเหลว 1 กิโลกรัมให้กลายเป็นไอที่มีอุณหภูมิเท่ากันได้อย่างสมบูรณ์ ถูกเรียกว่าพลังงานซ่อนตัวในการระเหย โดยใช้สัญลักษณ์ r และมีหน่วยเป็น kJ/kg

โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย ylb913 เมื่อวันที่ 20-11-2016 เวลา 06:52 อุณหภูมิที่ไออยู่ในสภาวะอิ่มตัวที่ความดัน 1000 kPa (ความดันสุทธิ) คือ 179.9°C ส่วนอุณหภูมิที่ไออยู่ในสภาวะอิ่มตัวที่ความดัน 1000 kPa (ความดันบรรยากาศ) คือ 184.0°C เมื่อความดันไม่เปลี่ยนแปลง หากอุณหภูมิสูงขึ้น ก็จะเรียกว่าไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงเกินไป สมมติว่าค่า 1000 kPa เป็นค่าความดันสุทธิ ดังนั้นไอน้ำที่อยู่ที่อุณหภูมิ 300°C จะยังคงเป็นไอน้ำต่อไปจนกระทั่งอุณหภูมิลดลงมาอยู่ที่ 179.9°C ในช่วงนี้พลังงานที่ถูกปล่อยออกมาจะเป็นพลังงานความร้อนแบบแสดงออกมาได้ และเมื่ออุณหภูมิลดลงมาถึง 179.9°C ไอน้ำจะเริ่มกลายเป็นของเหลว และตอนนี้เองที่จะมีการปล่อยพลังงานความร้อนแบบซ่อนอยู่ออกมา เพื่อใช้ในการให้ความร้อนแก่สิ่งอื่น ไอน้ำจะช่วยลดอุณหภูมิลงเพียง 30°C เท่านั้น ทำให้อุณหภูมิสุดท้ายอยู่ที่ 270°C ซึ่งถือว่าสูงกว่าอุณหภูมิอิ่มตัวของไอน้ำภายใต้ความดันเดียวกันมาก ดังนั้นจึงยังคงเป็นไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงอยู่ โดยในกระบวนการนี้จะมีการปล่อยพลังงานความร้อนออกมาเพียงบางส่วนเท่านั้น ——ในขณะเดียวกัน หากคุณใช้ไอน้ำมาให้ความร้อนแก่สารอื่นๆ ที่อยู่ในหอกลั่น อุณหภูมิสุดท้ายของสารที่ได้รับความร้อนก็จะมีข้อกำหนดเช่นกัน ในกรณีนี้คุณจะต้องใช้พลังงานความร้อนจากไอน้ำเพียงเล็กน้อยเท่านั้น และยังต้องควบคุมอุณหภูมิของไอน้ำที่ออกมาอีกด้วย ซึ่งถือเป็นเรื่องที่ยากมาก นี่ไม่ใช่เพียงแค่เรื่องของการควบคุมเท่านั้น แต่สิ่งที่สำคัญกว่าคือการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วย

ขอบคุณสำหรับคำอธิบายนะครับ แต่ในการปฏิบัติจริงก็เคยเจอปัญหาแบบนี้เหมือนกัน เมื่ออุณหภูมิลดลง ก็มักคิดว่าเป็นเพราะมีไอน้ำเพิ่มขึ้น แต่อุณหภูมิของตัวเครื่องกลับลดลงอย่างรวดเร็ว สุดท้ายก็ต้องลดปริมาณไอน้ำลงถึงจะทำให้อุณหภูมิคงที่ได้

ดูเหมือนว่าจะเป็นการใช้ไอน้ำในปริมาณมาก เพื่อป้องกันไม่ให้ไอน้ำควบแน่นและปล่อยพลังงานซ่อนออกมา