Latente warmte berekenen

Met deze rekenhulp bereken je de latente warmte van een faseovergang: Q = m·Lf bij smelten of stollen en Q = m·Lv bij verdampen of condenseren. 1 kg ijs van 0 °C smelten kost 334 kJ, 1 kg water van 100 °C verdampen 2256 kJ. Een tweede modus telt de hele weg op, van ijs van −20 °C tot stoom.

Voorbeeld: Berekening: Eén faseovergang (Q = m·L) · Stof: Water · Faseovergang: Smelten (vast → vloeibaar) · Massa 1 · Eenheid: kilogram (kg) → Warmte: Opgenomen warmte: 334 kJ. Bron: OpenStax University Physics Volume 2, 1.5 Phase Changes – Q = mLf (Eq. 1.7), Q = mLv (Eq. 1.8), Table 1.4 Heats of Fusion and Vaporization (values at the normal melting and boiling points, 1 atm), heating curve of water from −20 °C (2090, 4186 and 2020 J/(kg·°C)), Example 1.9 (ice in soda → 13 °C) (read 10.10.2026). Bijgewerkt: .

Mijn toolboxJe invoer wordt alleen in deze browser opgeslagen.

Resultaat

Warmte
Opgenomen warmte: 334 kJ
Berekening
StapWaarde
StofWater
Smeltpunt (1 atm)0 °C
Smeltwarmte Lf334 kJ/kg
Massa m1 kg
Q = m·L1 kg × 334 kJ/kg = 334 kJ = 334.000 J
Berekend met Q = m·L en de waarden uit tabel 1.4 van OpenStax (normaal smelt- of kookpunt, 1 atm). Tijdens de faseovergang verandert de temperatuur niet.

Zo wordt het berekend

De warmte voor een faseovergang is Q = m·Lf bij smelten of stollen en Q = m·Lv bij verdampen of condenseren, met m de massa en L de latente warmte van de stof. Het studieboek OpenStax University Physics legt de naam „latent” (verborgen) uit: tijdens de faseovergang stroomt er energie de stof in of uit zonder dat de temperatuur verandert. Smelten en verdampen nemen warmte op; stollen en condenseren staan dezelfde hoeveelheid weer af.

Smelt- en verdampingswarmte van bekende stoffen

StofSmeltpunt (°C)Lf (kJ/kg)Kookpunt (°C)Lv (kJ/kg)
Water03341002256
Ethanol−11410478,3854
Ammoniak−75332−33,41370
Kwik−38,911,8357272
Stikstof−21025,5−195,8201
Lood32724,51750871
Aluminium660380245011400
Zilver96188,321932336
Goud106364,526601578
Koper108313425955069

De waarden komen uit tabel 1.4 van OpenStax en gelden bij het normale smelt- en kookpunt bij 1 atm. Lv is meestal veel groter dan Lf. Voor water op lichaamstemperatuur (37 °C) geeft het boek een hogere verdampingswarmte, 2430 kJ/kg. In de lopende tekst rekent het boek bij smeltend ijs met 333 kJ/kg, in de tabel met 334 kJ/kg; deze rekenhulp gebruikt de tabelwaarde.

Van ijs tot stoom: de opwarmingskromme van water

OpenStax beschrijft ijs dat vanaf −20 °C wordt verwarmd; per kilogram en met de tabelwaarde voor smelten: het ijs warmt op met 2090 J/(kg·°C) tot 0 °C, smelt met 334 kJ/kg bij gelijkblijvende temperatuur, het water warmt op met 4186 J/(kg·°C) tot 100 °C, kookt met 2256 kJ/kg en de stoom warmt op met 2020 J/(kg·°C). De tweede modus telt deze stappen op:

MassaVan → totWarmte Q
1 kg−20 °C → 120 °C3090,8 kJ
1 kg0 °C → 100 °C752,6 kJ
1 kg100 °C → 110 °C2276,2 kJ
0,5 kg20 °C → 100 °C167,44 kJ
2 kg25 °C → 100 °C627,9 kJ
0,2 kg−10 °C → 0 °C4,18 kJ
0,1 kg−5 °C → 25 °C44,91 kJ

De faseovergangen overheersen: 1 kg water verdampen kost ruim vijf keer zoveel warmte als het van 0 °C naar 100 °C brengen (2256 kJ tegenover 418,6 kJ). Voorbeeld 1.9 van OpenStax laat het zien met een drankje: drie ijsblokjes van 6,0 g van 0 °C koelen 0,25 kg frisdrank af van 20 °C tot 13 °C. Bij het condenseren geeft stoom die 2256 kJ/kg weer af; wees er dus minstens zo voorzichtig mee als met kokend water.

De temperatuur na het mengen van twee stoffen bereken je met de rekenhulp voor de mengtemperatuur; water opwarmen zonder faseovergang reken je uit met warmte berekenen.

Veelgestelde vragen

Wat is de formule voor latente warmte?

Q = m·L. Bij smelten of stollen is L de smeltwarmte Lf, bij koken of condenseren de verdampingswarmte Lv. Water: Lf = 334 kJ/kg, Lv = 2256 kJ/kg.

Hoeveel energie kost het om 1 kg ijs te smelten?

334 kJ bij 0 °C. Het ijs blijft 0 °C tot het helemaal gesmolten is.

Hoeveel energie kost het om 1 kg water te verdampen?

2256 kJ bij 100 °C en 1 atm, ruim vijf keer de 418,6 kJ die nodig is om het water van 0 °C naar 100 °C te verwarmen.

Komt er warmte vrij bij stollen?

Ja. Stollen staat dezelfde warmte af die smelten opneemt, en condenseren dezelfde als verdampen. De rekenhulp laat zien of de warmte wordt opgenomen of afgestaan.

Waarom verandert de temperatuur niet terwijl ijs smelt?

De warmte verbreekt de bindingen tussen de moleculen in plaats van hun temperatuur te verhogen. Daarom noemt OpenStax deze energie „latent”, dus verborgen.

Bronnen en wettelijke basis

Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid

Vergelijkbare tools