La chaleur latente est le nom donné à l’énergie qui est soit perdue soit gagnée par une substance lorsqu’elle change d’état, par exemple de gaz à liquide. Elle est mesurée en quantité d’énergie, en joules, plutôt qu’en température.
La plupart des substances peuvent exister sous trois états : gazeux, liquide et solide, bien qu’il existe un état supplémentaire appelé plasma. La principale différence entre une substance dans chaque état est la vitesse à laquelle ses molécules se déplacent. En tant que liquide, les molécules se déplacent à une vitesse où elles peuvent se joindre à plusieurs reprises, se séparer, puis se réunir à nouveau. Lorsqu’ils se déplacent lentement, ils restent joints, formant un solide. Lorsqu’ils se déplacent rapidement, ils restent séparés, formant un gaz.
Par exemple, nous considérons généralement l’eau comme un liquide. Cependant, il peut aussi s’agir d’un solide (glace) ou d’un gaz (vapeur). Mais comme vous pouvez le voir lorsque vous faites bouillir de l’eau dans une bouilloire ou lorsque la surface d’un étang gèle, toutes les molécules d’une substance ne changent pas d’état en même temps.
Lorsqu’une molécule change d’état, elle a une quantité d’énergie différente. Cependant, les lois de la physique stipulent que l’énergie ne peut pas disparaître. Ainsi, lorsque la molécule se déplace plus lentement, l’excès d’énergie est libéré dans l’environnement sous forme de chaleur latente. Lorsque la molécule se déplace plus rapidement, elle a absorbé de l’énergie supplémentaire en prenant la chaleur latente de l’environnement.
Vous pouvez ressentir les effets de la chaleur latente par une journée chaude lorsque la sueur s’évapore de votre peau et vous vous sentez plus frais. En effet, les molécules de liquide qui s’évaporent auront besoin de plus d’énergie lorsqu’elles se transformeront en vapeur d’eau. Cette énergie thermique est prélevée sur votre peau, réduisant sa température.
Les effets de la chaleur latente sont également visibles par les intempéries. Lorsque les molécules d’eau dans l’air montent suffisamment haut, elles deviennent plus froides et se condensent en un liquide qui a moins d’énergie. L’énergie de réserve se transforme en chaleur latente et réchauffe l’air ambiant. Cela conduit au vent et, lorsque le processus se produit rapidement, peut même provoquer un orage.
La chaleur latente fournit également l’énergie nécessaire aux ouragans et aux cyclones, qui commencent au-dessus des océans chauds où il y a une grande quantité d’air chaud et humide qui peut s’élever puis se condenser. Plus l’air est chaud, plus il en résulte d’énergie de refroidissement et de condensation, c’est pourquoi les ouragans sont plus probables et plus puissants pendant les saisons plus chaudes.