Qual a diferença entre calor latente e calor sensível específico?
A diferença entre calor latente e calor sensível está relacionada às mudanças de fase e à variação de temperatura em um corpo.
Calor sensível: Esse tipo de calor provoca apenas variação de temperatura, sem alterar o estado físico do corpo. Por exemplo, quando uma barra de ferro é aquecida, sua temperatura aumenta, mas ela permanece sólida. O calor sensível é também chamado de calor específico, e é representado pela letra "c".
Calor latente: Esse tipo de calor provoca mudança no estado físico do corpo, como o passageiro do estado sólido para o líquido, ou do líquido para o gasoso. Durante essas transformações, a temperatura permanece constante, independentemente do calor adicionado ou removido. O calor latente é representado pela letra "L".
Em resumo, o calor sensível é responsável por alterar a temperatura de um corpo sem mudar seu estado físico, enquanto o calor latente causa mudanças de fase no corpo, mantendo a temperatura constante.
| Calor Sensível | Calor Latente |
|---|---|
| Provoca apenas variação de temperatura | Provoca mudança de fase (sólido, líquido, gasoso) |
| Não altera o estado físico da substância | Altera o estado físico da substância |
| Exemplo: Aquecimento de uma barra de metal, onde a temperatura aumenta, mas o estado físico permanece o mesmo (sólido) | Exemplo: Derretimento de gelo ou evaporação da água, onde a temperatura permanece a mesma, mas o estado físico muda |
| Unidade de medida: cal/g.°C ou J/kg.K | Unidade de medida: cal/g ou J/kg |
Exemplos de calor latente e calor sensível?
O calor latente e o calor sensível são dois tipos de calor que ocorrem em diferentes situações. Aqui estão alguns exemplos de cada tipo: Calor latente :
- Calor latente de fusão: É o calor que é absorvido ou cedido pelos corpos durante o processo de fusão, como do líquido para o sólido e vice-versa. Por exemplo, quando água derrete, ela absorve calor latente de fusão, independentemente do aumento de temperatura;
- Calor latente de vaporização: É o calor que é absorvido ou cedido pelos corpos durante o processo de vaporização, como do líquido para o gás e vice-versa. Por exemplo, quando água ferve e vaipe, ela absorve calor latente de vaporização, independentemente do aumento de temperatura;
Calor sensível :
- Aquecimento de uma barra de ferro: Quando uma barra de ferro entra em contato com o fogo, ela esquentará, e o calor fornecido será denominado de sensível, pois ele provoca apenas variação na temperatura do corpo sem que aconteça mudança em seu estado de agregação;
- Aquecimento de uma substância: Se uma massa de 2 kg de água está a 100°C e recebe calor, o calor fornecido será considerado sensível, pois ele provoca apenas variação na temperatura da água, sem que aconteça mudança em seu estado de agregação;
Em resumo, o calor latente é a quantidade de energia térmica que é absorvida ou cedida por um corpo ou sistema durante uma mudança de seu estado físico, em temperatura constante, enquanto o calor sensível é a quantidade de calor que é transferida entre os corpos, produzindo, assim, uma variação em sua temperatura.
Aprenda mais:
Como o calor latente é utilizado na ar condicionada?
No sistema de ar condicionado, o calor latente é utilizado durante o ciclo de arrefecimento. Durante esse processo, forma-se condensação dentro da unidade devido à remoção de calor latente do ar.
O calor latente é a energia da disposição e separação das moléculas e não pode ser medido com um termômetro. Existem duas formas de calor relevantes nos sistemas de ar condicionado:
- Calor sensível: É o calor adicionado ou removido de um objeto, causando uma alteração na temperatura do objeto. Por exemplo, quando um objeto é aquecido e sua temperatura aumenta, o aumento de calor é designado como calor sensível;
- Calor latente: É o calor que provoca mudança no estado físico (sólido, líquido, gasoso) de uma substância, sem alterar sua temperatura. Exemplos de calor latente incluem a água se transformando em gelo (solidificação), gelo derretendo (fusão) e a água fervendo (vaporização);
Na climatização, a relação entre o calor sensível e calor latente é de cerca de 70% (70% sensível e 30% latente) para ambientes de conforto térmico comum.
Em ambientes específicos, como data centers, a relação muda, sendo de cerca de 90% (90% sensível e 10% latente).
Como o calor sensível é utilizado na ar condicionada?
O calor sensível é aquele gerado por equipamentos eletrônicos, como computadores, servidores e outros dispositivos, que não sofrem alteração em suas formas físicas e não geram umidade, sendo uma espécie de calor seco.
Já o calor latente é o calor que gera umidade, sendo gerado por organismos vivos que transpiram, como pessoas, animais, frutas e vegetais.
No contexto da ar condicionada, os sistemas de climatização removem o calor sensível e o calor latente do ambiente para manter uma temperatura e umidade confortáveis.
Os sistemas de ar condicionado de precisão, por exemplo, são projetados para manter a temperatura e umidade dentro de limites muito estreitos, garantindo condições ideais para ambientes de missão crítica, como data centers.
Na instalação de um sistema de ar condicionado, é importante considerar todos os equipamentos presentes no local, além do baixo fluxo de movimentação humana, o que resulta em um baixo teor de umidade e uma alta taxa de calor sensível.
O projeto do sistema de ar condicionado requer a determinação do ganho de calor sensível e latente, bem como do ar exterior usado para ventilação (renovação de ar).
Em resumo, o calor sensível é utilizado na ar condicionada para remover o calor gerado por equipamentos eletrônicos e manter o ambiente confortável, enquanto o calor latente é responsável pela geração de umidade no ambiente.
Os sistemas de ar condicionado, como os de precisão, são projetados para lidar com esses dois tipos de calor de maneira eficiente e garantir condições adequadas para diferentes ambientes.