Als latente Wärme bezeichnet man Energie, die einem Stoff bei seiner Zustandsänderung, zum Beispiel von gasförmig in flüssig, verloren geht oder gewonnen wird. Es wird als Energiemenge, Joule, und nicht als Temperatur gemessen.
Die meisten Substanzen können in drei Zuständen existieren: gasförmig, flüssig und fest, obwohl es einen zusätzlichen Zustand namens Plasma gibt. Der Hauptunterschied zwischen einer Substanz in jedem Zustand besteht darin, wie schnell sich ihre Moleküle bewegen. Als Flüssigkeit bewegen sich die Moleküle mit einer Geschwindigkeit, bei der sie sich immer wieder zusammenfügen, auseinanderbrechen und dann wieder zusammenfügen können. Wenn sie sich langsam bewegen, bleiben sie zusammen und bilden einen Festkörper. Wenn sie sich schnell bewegen, bleiben sie auseinander und bilden ein Gas.
Zum Beispiel stellen wir uns Wasser normalerweise als Flüssigkeit vor. Es kann aber auch ein Feststoff (Eis) oder ein Gas (Dampf) sein. Aber wie Sie sehen können, wenn Sie Wasser in einem Wasserkocher kochen oder wenn die Oberfläche eines Teiches gefriert, ändern nicht alle Moleküle in einer Substanz gleichzeitig ihren Zustand.
Wenn ein Molekül seinen Zustand ändert, hat es eine andere Energiemenge. Die Gesetze der Physik besagen jedoch, dass Energie nicht einfach verschwinden kann. Wenn sich das Molekül also langsamer bewegt, wird die überschüssige Energie als latente Wärme an die Umgebung abgegeben. Wenn sich das Molekül schneller bewegt, hat es zusätzliche Energie absorbiert, indem es der Umgebung latente Wärme entzogen hat.
Sie können die Auswirkungen der latenten Wärme an einem heißen Tag spüren, wenn Schweiß von Ihrer Haut verdunstet und Sie sich kühler fühlen. Dies liegt daran, dass die verdampfenden Flüssigkeitsmoleküle mehr Energie benötigen, wenn sie zu Wasserdampf werden. Diese Wärmeenergie wird Ihrer Haut entzogen und senkt ihre Temperatur.
Die Auswirkungen der latenten Wärme sind auch im Wetter sichtbar. Wenn die Wassermoleküle in der Luft hoch genug aufsteigen, werden sie kälter und kondensieren zu einer Flüssigkeit mit weniger Energie. Die „überschüssige“ Energie wird zu latenter Wärme und erwärmt die Umgebungsluft. Das führt zu Wind und kann, wenn der Vorgang schnell geht, sogar ein Gewitter auslösen.
Latente Wärme liefert auch die Energie für Hurrikane und Wirbelstürme, die über warmen Ozeanen beginnen, wo eine große Menge warmer und feuchter Luft vorhanden ist, die aufsteigen und dann kondensieren kann. Je wärmer die Luft, desto mehr Energie entsteht durch Abkühlung und Kondensation, weshalb Hurrikane in wärmeren Jahreszeiten wahrscheinlicher und stärker sind.