Hvad er latent varmeoverførsel?

Overgangerne mellem et materiales faste, flydende og gasformige faser indebærer store mængder energi. Den energi, der kræves til overgangen, er kendt som latent varmeoverførsel. For nylig har alternative energiforskere kigget på måder at denne latente varmeoverførsel kan bruges til at opbevare energi, indtil det er nødvendigt. Eksempelvis overvejer en afdelingen for energi (DOE), om koncentreret solenergi kan udnytte smeltet salt til opvarmning af varmeenergi.

Fornuftig varmeoverførsel

Når to stoffer med forskellige temperaturer bringes i kontakt med hinanden, stoffet med højere temperatur overfører varme til stoffet med den lavere temperatur i en proces kaldet "fornuftig varmeoverførsel." For eksempel når solen går ned, bliver luften koldere og bliver køligere end jorden. Jordbunden overfører noget af sin varme til luften, hvilket får jorden til at blive koldere og luften bliver varmere.

Latent varmeoverførsel

På det punkt, hvor et af stofferne er klar til at skifte tilstand eller faser (fast til væske, væske til gas osv.), overføres varme fra et stof uden tilsvarende temperaturforskydning i det andet stof. Denne proces med at afgive eller absorbere varme uden at ændre temperatur kaldes "latent varmeoverførsel."

Typer

Den mængde varme, der skal tilsættes til en væske, for at skifte den til en gas (dvs. vand til damp) kaldes "latent varmefordamning", mens den mængde varme, der skal tilsættes til et fast stof, for at omdanne det til en væske (is til vand) er "latent fusionsvarme". Den mængde energi, der skal tilsættes for at ændre fasen af ​​et gram af et stof, er meget større end den energi, der kræves for at hæve temperaturen på et gram af samme stof en grad Celsius. Den energi, der kræves for at hæve et gram en grad, kaldes stoffets "specifikke varme". Vand har en bestemt varme på 1 kalorie /gram ° C og en fusionsvarme på 79,7 cal /gram.

Overvejelser

Energi går ikke tabt under latent varmeoverførsel. For eksempel forårsager issmeltning latent varme at blive absorberet. Når vand fryser, frigives den latente varme. På samme måde, når vandet fordampes, absorberer det energi, men når vandet kondenserer, frigives energien.

Fordele

Mange alternative energikilder er begrænset, fordi de ikke kan levere konstant energiproduktion. Solgeneratorer producerer kun, når solen skinner, og vindmøller fungerer naturligvis kun, når vinden blæser. Dette har resulteret i øget forskning på lave omkostninger og effektive måder at opbevare energien på, indtil det er nødvendigt (for eksempel at lagre overskydende solkraft produceret på en solskinsdag, der skal bruges om natten). LHTES) systemer kunne gemme og udlade store mængder energi, da stoffer smelter og størkner. Yderligere forskning er nødvendig for at afgøre, hvilke materialer der har de rigtige egenskaber, der kunne tillade alt fra biler til fabrikker til effektivt at udnytte latent varmeoverførsel.