相變熱heat of phase transition 定量物體在一定的溫度下由一個相轉變為另一個相時吸收或放出的熱。 因為氣化、熔化、升華等均屬相變過程,故氣化熱、熔化熱、升華熱等均為相變熱或稱潛熱(latent heat)。 phase change heat 指物質在相變化過程中吸收或釋放的熱量,主要有: (1)蒸發熱,由液相變為氣相時的相變熱; (2)熔化熱,由固相變為液相時的相變熱; (3)升華熱,由固相直接變為氣相時的相變熱。在化工中,蒸發熱最常用。 確定相變熱常用的方法有兩種。(1)直接量熱。例如在等壓(壓力等于飽和蒸氣壓)下測定一定量液體蒸發所需的能量,算出蒸發熱。(2)先測量不同溫度下的飽和蒸氣壓;然后用克勞修斯-克拉珀龍方程計算蒸發熱。許多物質的相變熱數據刊在有關手冊中,也可用經驗式計算。其中蒸發熱數據已較完備,經驗式的精度也較高。 汽化熱:heat of vaporization 汽化熱是在標準大氣壓(101.325 kPa)下,使一摩爾物質在一定溫度下蒸發所需要的熱量,對于一種物質其為溫度的函數。常用單位為千焦/摩爾(或稱千焦耳/摩爾),千焦/千克亦有使用。其他仍在使用的單位包括 Btu/lb(英制單位,Btu為British Thermal Unit,lb為磅)、J/kg(焦耳/千克)、J/g(焦耳/克),由于歷史原因,至今有些書上仍用cal/g(卡/克)作量度單位。 汽化熱又稱汽化焓、蒸發熱。由于汽化熱只改變物質的相而不改變物質的溫度,所以又稱汽化潛熱。 水的汽化熱為40.8千焦/摩爾,相當于2260千焦/千克,540cal/g(卡/克)。一般地:使水在其沸點蒸發所需要的熱量五倍于把等量水從1℃加熱到100℃所需要的熱量。 熔化熱:melting heat;heat of fusion 單位質量的晶體物質在熔點時變成同溫度的液態物質所需吸收的熱量。也等于單位質量的同種物質,在相同壓強下的熔點時由液態變成固態所放出的熱量。常用單位為焦/千克。常見的冰的熔化熱是3.36×10^5J/kg,相當于80cal/g(卡/克)。 在一定溫度、壓力下,純物質熔化(晶體轉變為液態)過程中體系所吸收的熱(即過程的熱效應)。等于過程前后體系焓的增量,故現又稱為熔化焓。手冊中查到的標準(摩爾)熔化焓,是指在標準狀態下,1摩爾純物質完全熔化時焓的增量,用符號△fusHθm表示。例如,冰在其熔點(0℃)的標準熔化焓為6.008千焦/摩。
部份普通液體及氣體的潛熱及相變溫度 物質 熔化熱 熔點 汽化熱 沸點 乙醇 108 -114 855 78.3 氨 339 -75 1369 -33.34 二氧化碳 184 -57 574 -78 氦 21 -268.93 氫 58 -259 455 -253 氮 25.7 -210 200 -196 氧 13.9 -219 213 -183 甲苯 -93 351 110.6 松脂 293 水 334 0 2260 100 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||