Wat is latente warmte?

Latente warmte is de naam die wordt gegeven aan energie die verloren gaat of wordt gewonnen door een stof wanneer deze van toestand verandert, bijvoorbeeld van gas naar vloeistof. Het wordt gemeten als een hoeveelheid energie, joules, in plaats van als een temperatuur.

De meeste stoffen kunnen in drie toestanden voorkomen: gas, vloeibaar en vast, hoewel er een extra toestand is met de naam plasma. Het belangrijkste verschil tussen een stof in elke staat is hoe snel zijn moleculen bewegen. Als vloeistof bewegen de moleculen met een snelheid waarbij ze zich herhaaldelijk kunnen samenvoegen, uit elkaar vallen en vervolgens weer samenkomen. Wanneer ze langzaam bewegen, blijven ze met elkaar verbonden en vormen een vaste stof. Wanneer ze snel bewegen, blijven ze uit elkaar en vormen een gas.

Wij denken bijvoorbeeld meestal dat water een vloeistof is. Het kan echter ook een vaste stof (ijs) of een gas (stoom) zijn. Maar zoals je kunt zien wanneer je water kookt in een ketel of wanneer het oppervlak van een vijver bevriest, veranderen niet alle moleculen in een stof tegelijkertijd van status.

Wanneer een molecuul van toestand verandert, heeft het een andere hoeveelheid energie. De natuurwetten stellen echter dat energie niet zomaar kan verdwijnen. Dus wanneer het molecuul langzamer beweegt, wordt de overtollige energie als latente warmte in de omgeving afgegeven. Wanneer het molecuul sneller beweegt, heeft het extra energie opgenomen door latente warmte uit de omgeving te nemen.

Je kunt de effecten van latente warmte voelen op een warme dag wanneer zweet uit je huid verdampt en je je koeler voelt. Dit komt omdat de vloeistofmoleculen die verdampen meer energie nodig hebben wanneer ze waterdamp worden. Deze warmte-energie wordt van je huid genomen, waardoor de temperatuur daalt.

De effecten van latente warmte zijn ook zichtbaar bij weer. Wanneer watermoleculen in de lucht hoog genoeg opstijgen, worden ze kouder en condenseren tot vloeistof die minder energie heeft. De "reserve" energie wordt latente warmte en maakt de omringende lucht warmer. Dit leidt tot wind en kan, wanneer het proces snel gebeurt, zelfs onweer veroorzaken.

Latente warmte levert ook de kracht voor orkanen en cyclonen, die beginnen bij warme oceanen waar een grote toevoer van warme en vochtige lucht is die kan opstijgen en vervolgens condenseren. Hoe warmer de lucht, hoe meer energie het gevolg is van koeling en condensatie. Daarom zijn orkanen waarschijnlijker en krachtiger in warmere seizoenen.