რა არის ლატენტური სითბოს გადაცემა?

მასალის მყარ, თხევად და გაზურ ფაზებს შორის გადასვლები დიდ ენერგიას მოიცავს. გადასვლისთვის საჭირო ენერგია ცნობილია როგორც ლატენტური სითბოს გადაცემა. ცოტა ხნის წინ, ალტერნატიული ენერგიის მკვლევარებმა შეისწავლეს ის გზები, რომლითაც ეს ლატენტური სითბოს გადაცემა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ენერგიის შესანახად საჭიროებისამებრ. მაგალითად, ენერგეტიკის დეპარტამენტის (DOE) ერთ – ერთ კვლევაში განხილულია შესაძლებელია თუ არა კონცენტრირებული მზის ენერგიის გამოყენება მდნარი მარილის თერმული ენერგიის შესანახად.

როდესაც ორი განსხვავებული ტემპერატურის მქონე ნივთიერება ერთმანეთთან კონტაქტში მოდის, უფრო მაღალი ტემპერატურის მქონე ნივთიერება სითბოს გადასცემს მას ქვედა ტემპერატურის მქონე ნივთიერება პროცესში, რომელსაც ეწოდება "გონივრული სითბოს გადაცემა". მაგალითად, მზის ჩასვლისას, ჰაერი ცივდება და უფრო გრილდება, ვიდრე დაფქული. მიწა სითბოს გარკვეულ ნაწილს ჰაერში გადასცემს, რის შედეგადაც მიწა უფრო ცივდება და ჰაერიც თბება.

იმ ეტაპზე, როდესაც რომელიმე ნივთიერება მზადაა შეცვალოს მდგომარეობა ან ფაზები (მყარი თხევადი, თხევადი გაზი, და ა.შ.), სითბო გადადის ერთი ნივთიერებიდან, მეორეში შესაბამისი ტემპერატურის ცვლის გარეშე ნივთიერება. სითბოს გაცემის ან შეწოვის ეს პროცესი ტემპერატურის შეცვლის გარეშე ცნობილია როგორც ”ფარული სითბოს გადაცემა”.

სითბოს რაოდენობას, რომელიც სითხეში უნდა დაემატოს გაზად (მაგ. წყალი ორთქლად), ეწოდება "ორთქლის ფარული სითბო", ხოლო სითბოს რაოდენობა, რომელიც უნდა დაემატოს მყარ ნივთიერებას, რომ იგი სითხეში გადაიზარდოს (ყინული წყალში) არის "შერწყმის ფარული სითბო". ენერგიის რაოდენობა, რომელიც უნდა დაემატოს ერთი გრამი ნივთიერების ფაზის შეცვლა ბევრად მეტია, ვიდრე ენერგია, რომელიც საჭიროა ერთი და იგივე ნივთიერების ერთი გრამი ტემპერატურის ასამაღლებლად. ცელსიუსი ენერგიას, რომელიც საჭიროა გრამი ერთი გრადუსის ასამაღლებლად, ნივთიერების "სპეციფიკურ სითბოს" უწოდებენ. წყალს აქვს სპეციფიკური სითბო 1 კალორია / გრამი ° C და შერწყმის სითბო 79,7 cal / გრამი.

ენერგია არ იკარგება ლატენტური სითბოს გადაცემის დროს. მაგალითად, ყინულის დნობა იწვევს ფარული სითბოს შეწოვას. Როდესაც წყალი იყინება, ლატენტური სითბო გამოიყოფა. ანალოგიურად, წყლის აორთქლებისას ის შთანთქავს ენერგიას, მაგრამ როდესაც წყალი კონდენსირდება, ენერგია გამოიყოფა.

ენერგიის მრავალი ალტერნატიული წყარო შეზღუდულია, რადგან მათ არ შეუძლიათ მუდმივი ენერგიის წარმოება. მზის გენერატორები აწარმოებენ მხოლოდ მაშინ, როდესაც მზე ანათებს, ხოლო ქარის ტურბინები აშკარად მხოლოდ ქარის დროს მუშაობს. ამან გამოიწვია ენერგიის შენახვის იაფი და ეფექტური გზების კვლევა საჭიროა (მაგალითად, მზის ელექტროენერგიის ჭარბი შესანახად მზიანი დღე, რომელიც უნდა იქნას გამოყენებული დღის განმავლობაში ღამე).
ლატენტური სითბოს თერმული ენერგიის შენახვის სისტემები (LHTES) შეიძლება შეინახოთ და დაითხოვონ დიდი რაოდენობით ენერგია ნივთიერებების დნობისა და გამკვრივების დროს. საჭიროა დამატებითი კვლევა იმის დასადგენად, თუ რომელ მასალებს აქვთ სწორი მახასიათებლები, რაც საშუალებას მისცემს მანქანებს, ქარხნებს, ეფექტურად გამოიყენონ ლატენტური სითბოს გადაცემა.