Por Chris Rowe
Atualizado em 24 de março de 2022

A transição entre as fases sólida, líquida e gasosa de um material envolve grandes quantidades de energia. Este requisito de energia é conhecido como transferência de calor latente. Pesquisadores no campo da energia alternativa estão explorando maneiras de aproveitar o calor latente para armazenamento de energia, como o uso de sal fundido em sistemas de energia solar concentrada, conforme investigado em um estudo recente do Departamento de Energia (DOE).

Transferência de Calor Sensível

A transferência de calor sensível ocorre quando duas substâncias em temperaturas diferentes entram em contato e o calor flui da substância mais quente para a mais fria. Por exemplo, após o pôr do sol, o solo, que permanece mais quente, transfere calor para o ar mais frio, fazendo com que o solo esfrie e o ar aqueça.

Transferência de calor latente

Quando uma substância está prestes a mudar de fase – sólida para líquida, líquida para gasosa ou vice-versa – o calor pode ser absorvido ou liberado sem qualquer mudança de temperatura. Este fenômeno, no qual o calor é transferido sem mudança de temperatura, é chamado de transferência de calor latente.

Tipos de calor latente

A quantidade de calor necessária para converter um líquido em gás é o calor latente de vaporização , enquanto o calor necessário para derreter um sólido em um líquido é o calor latente de fusão . Esses valores são normalmente muito maiores do que a energia necessária para elevar um grama da mesma substância em um grau Celsius, o que é conhecido como seu calor específico. . Por exemplo, o calor específico da água é 1calg⁻¹°C⁻¹, enquanto seu calor latente de fusão é 79,7calg⁻¹.

Conservação de Energia em Processos de Calor Latente

Nenhuma energia é perdida durante a transferência de calor latente. O gelo derretido absorve o calor latente, enquanto a água congelada o libera. Da mesma forma, a evaporação absorve energia e a condensação a libera.

Aplicações e Benefícios

Como muitas fontes renováveis, como a solar e a eólica, produzem energia de forma intermitente, o armazenamento eficiente é fundamental. Os sistemas de armazenamento de energia térmica de calor latente (LHTES) podem absorver grandes quantidades de energia à medida que os materiais derretem e posteriormente libertá-la quando solidificam, oferecendo uma solução promissora de baixo custo para equilibrar a oferta e a procura. A investigação contínua é essencial para identificar materiais com propriedades ideais para utilização em tudo, desde veículos eléctricos a processos industriais.