Il calore latente è il nome dato all’energia che viene persa o acquisita da una sostanza quando cambia stato, ad esempio da gas a liquido. Viene misurato come quantità di energia, joule, piuttosto che come temperatura.
La maggior parte delle sostanze può esistere in tre stati: gas, liquido e solido, sebbene esista uno stato aggiuntivo chiamato plasma. La principale differenza tra una sostanza in ogni stato è la velocità con cui le sue molecole si muovono. Come un liquido, le molecole si muovono a una velocità in cui possono unirsi ripetutamente, rompersi, quindi unirsi di nuovo. Quando si muovono lentamente, rimangono uniti, formando un solido. Quando si muovono velocemente, rimangono rotti, formando un gas.
Ad esempio, di solito pensiamo all’acqua come a un liquido. Tuttavia, può anche essere un solido (ghiaccio) o un gas (vapore). Ma come puoi vedere quando fai bollire l’acqua in un bollitore o quando la superficie di uno stagno si congela, non tutte le molecole in una sostanza cambiano stato contemporaneamente.
Quando una molecola cambia stato, ha una diversa quantità di energia. Tuttavia, le leggi della fisica affermano che l’energia non può semplicemente scomparire. Quindi, quando la molecola si muove più lentamente, l’energia in eccesso viene rilasciata nell’ambiente circostante sotto forma di calore latente. Quando la molecola si muove più rapidamente, ha assorbito energia extra assorbendo calore latente dall’ambiente circostante.
Puoi sentire gli effetti del calore latente in una giornata calda quando il sudore evapora dalla pelle e ti senti più fresco. Questo perché le molecole di liquido che evaporano avranno bisogno di più energia quando diventeranno vapore acqueo. Questa energia termica viene prelevata dalla pelle, riducendone la temperatura.
Gli effetti del calore latente sono visibili anche nel tempo. Quando le molecole d’acqua nell’aria si alzano abbastanza in alto, diventano più fredde e si condensano in un liquido che ha meno energia. L’energia “di riserva” diventa calore latente e rende l’aria circostante più calda. Questo porta al vento e, quando il processo avviene rapidamente, può anche causare un temporale.
Il calore latente fornisce anche l’energia per uragani e cicloni, che iniziano su oceani caldi dove c’è una grande quantità di aria calda e umida che può salire e poi condensarsi. Più calda è l’aria, maggiore è l’energia prodotta dal raffreddamento e dalla condensazione, motivo per cui gli uragani sono più probabili e più potenti nelle stagioni più calde.