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Chaleur latente

La chaleur latente est également connue comme la chaleur nécessaire au changement d’état d’une substance : nous allons définir ci-dessous en quoi elle consiste, ainsi que certaines de ses caractéristiques et ses aspects les plus importants dans son application et dans l’industrie.

Qu’est-ce que la chaleur latente ?

La chaleur latente est l’énergie absorbée par une substance lorsqu’elle change d’état ; par exemple, de solide à liquide – auquel cas on parle de chaleur latente de fusion – ou de liquide à gazeux – auquel cas on parle de chaleur latente de vaporisation. Lorsqu’une substance passe de l’état gazeux à l’état liquide ou de l’état liquide à l’état gazeux, la même quantité d’énergie est finalement restituée tout au long du processus. Comme la chaleur ne provoque pas de changement de température au moment où le changement d’état a lieu, elle semble cachée : c’est précisément pour cette raison que l’on parle de chaleur latente. Toutes les substances ont un paramètre de chaleur latente.

Chaleur latente – formule

La formule de calcul de la chaleur latente est la suivante :

Q = m- L

Q : quantité de chaleur (mesurée en cal ou J)

m : masse (mesurée en grammes ou en kilogrammes)

L : chaleur latente (cal/gr ou J/kg)

Dans le Système international, la chaleur latente est mesurée en J/kg, mais elle peut également être exprimée en cal/g.

Chaleur latente de l’eau

Dans le cas de la chaleur latente de l’eau, il convient de préciser qu’elle possède sa propre chaleur latente distincte pour les processus de fusion, de vaporisation et de condensation. Par exemple, pour passer de l’état solide à l’état liquide, il faut une température de 0 °C et une chaleur latente de 334 J/kg. 2 260 J/kg sont nécessaires pour passer d’un liquide à une vapeur (c’est-à-dire un changement d’état à une température de 100 °C). Ces valeurs dépendent fortement de la pression à laquelle les changements de phase se produisent.

Chaleur latente de condensation

Dans le cas de la condensation, les effets de la chaleur latente sont liés aux changements de phase. L’enthalpie de condensation, qui est égale à l’enthalpie de vaporisation avec son signe opposé, doit être prise en compte. Ainsi, pour l’eau, la chaleur latente de condensation est :

Chaleur latente de condensation – eau à 0,1 MPa (pression atmosphérique)

hlg = – 2 257 kJ / kg

Chaleur sensible et chaleur latente

La chaleur sensible est définie comme la chaleur qui provoque un changement de température d’une substance sans provoquer de changement d’état. En d’autres termes, il s’agit de la chaleur qui est transférée à une substance, mais qui ne la fait pas passer de l’état liquide à l’état solide ou gazeux, ou vice versa.

La chaleur latente, quant à elle, est la chaleur qui fait qu’une substance change d’état sans que sa température ne soit modifiée. Par conséquent, il s’agit de concepts opposés quant aux termes qu’ils utilisent.

On peut également parler de chaleur spécifique, qui est la quantité de chaleur qu’il faut fournir à une substance pour augmenter sa température d’un degré.