Nhiệt hóa hơi riêng

Ở một nhiệt độ xác định, nhiệt lượng cần để một lượng chất lỏng hóa hơi hoàn toàn tỉ lệ với khối lượng chất lỏng: $$Q_{hh}=mL.$$ Đại lượng $L$ là **nhiệt hóa hơi riêng**, đơn vị J/kg. Nó cho biết nhiệt lượng cần để làm 1 kg chất lỏng hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ xác định. Giá trị $L$ phụ thuộc vào chất và nhiệt độ; vì vậy cần dùng đúng dữ kiện của bài. Khối lượng $m$ là khối lượng **đã hóa hơi**, không nhất thiết bằng khối lượng chất lỏng ban đầu. Nếu hơi ngưng tụ ở cùng điều kiện, nó truyền ra môi trường một nhiệt lượng có độ lớn $mL$. Hơi nước nóng có thể gây bỏng nặng vì khi ngưng tụ trên da, hơi còn giải phóng năng lượng chuyển thể. Không đặt tay vào luồng hơi để quan sát thí nghiệm.

Nếu chất lỏng ban đầu chưa ở nhiệt độ cần hóa hơi, quá trình phải được chia thành từng đoạn: | Giai đoạn | Nhiệt lượng | |---|---:| | Làm chất lỏng tăng nhiệt độ | $Q_1=mc\Delta T$ | | Làm khối lượng $m_{hh}$ hóa hơi | $Q_2=m_{hh}L$ | Tổng nhiệt lượng là $Q=Q_1+Q_2$ nếu bỏ qua các phần trao đổi khác. Không được dùng toàn bộ khối lượng ban đầu trong $mL$ khi chỉ một phần chất lỏng đã hóa hơi.

Trong thí nghiệm, đặt bình nước lên cân, dùng điện trở đun và ghi đồng thời công suất, khối lượng theo thời gian. Chỉ chọn khoảng nước đã sôi ổn định. Nếu khối lượng bình không đổi, độ giảm của số cân trong khoảng đó được coi là khối lượng nước hóa hơi: $$\Delta m=m_1-m_2.$$ Bỏ qua năng lượng truyền ra môi trường, với công suất trung bình $P$: $$P(\tau_2-\tau_1)=L(m_1-m_2) \quad\Rightarrow\quad L=\frac{P(\tau_2-\tau_1)}{m_1-m_2}.$$ Ví dụ, công suất trung bình 150 W trong 300 s làm số cân giảm 0,020 kg: $$L=\frac{150\times300}{0{,}020}=2{,}25\times10^6\ \mathrm{J/kg}.$$ Nên lấy hai điểm trên đường thẳng gần nhất với các điểm đo thay vì phụ thuộc một số cân dao động. Nước bắn ra ngoài cũng làm khối lượng giảm nhưng không phải do hóa hơi, vì vậy đây là một nguồn sai lệch. Khi thực hành phải tránh hơi nóng và giữ điện trở luôn ngập trong nước.