潜热

状态量

潜热，相变潜热的简称，指物质在等温等压情况下，从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。这是物体在固、液、气三相之间以及不同的固相之间相互转变时具有的特点之一。固、液之间的潜热称为熔解热（或凝固热），液、气之间的称为汽化热（或凝结热），而固、气之间的称为升华热（或凝华热）。

简介

潜热

是指在温度保持不变的条件下，物质在从某一个相转变为另一个相的相变过程中所吸入或放出的热量。是一状态量。因任何物质在仅吸入（或放出）潜热时均不致引起温度的升高（或降低），这种热量对温度变化只起潜在作用，故名。例如，液体蒸发时从周围吸收热量（汽化潜热），因为当液体扩张为气体时分子之间克服相互的吸引力需要能量。同样，固体在熔解时要吸收热量（熔解潜热）。物质的单位量所吸收或释放的热量称为比潜热；单位物质的量所吸收或释放的热量称为摩尔潜热。其值不仅因物质种类不同而异，而且也与温度或压力密切相关。按相变过程种类的不同，有气化潜热、熔化潜热和升华潜热等。同种物质在温度相同、方向相反的相变过程中所吸入或放出的潜热，其量值必相等，如气化潜热总是等于凝结潜热。

其在热化学中，是物质在物态变化（相变）过程中，在温度没有变化的情况下，吸收或释放的能量。这个述语最初是由约瑟夫·布雷克发明，约于1750年从拉丁文的“latere”衍生而来，意即“隐藏”。潜热这个字一般已较少使用，取而代之的是现代观念的相变焓。

类型

熔解潜热

物质在温度没有改变的状况下，从固态转变到液态的过程中吸收的能量。

汽化潜热

物质在温度没有改变的状况下，从液态转变到气态的过程中吸收的能量。

过程

一级相变（见相和相变）过程中单位质量物质吸收或放出的热量。有时称相变潜热。物质三态变化都是相变，因此汽化热、熔解热、升华热都是相变潜热。在不同的相变温度下，相变潜热有不同的值。

在物质的三相点，有三种潜热。如果用α、β、γ分别代表物质的固、液、气相，用潜热分别表示熔解、汽化、升华三种潜热，则有潜热即三种潜热中的一种，可由其他两种求出。许多固体在不同的温度和压强下具有不同的结晶形式，即可以从一种固相转变为另一种固相，这种过程称为同素异晶转变。同素异晶转变过程中也要产生相变潜热。

相变过程中单位质量物质吸收或放出的热量。潜热能量包含两部分，即两相内能之差（称内潜热）和相变时克服外部压强所作的功（称外潜热）。潜热只发生在一级相变中，与发生相变时的温度有关。单位质量的某物质在一定温度下的相变潜热是确定的。如0℃和1.01×10帕大气压强下1千克冰吸收334.3千焦的热量才能转化为同温度的水；100℃和1.01×10帕大气压强下1千克水吸收2263.8千焦的热量才能转化为同温度的水蒸气，固-液相变中的熔解热和凝固热，液-气相变中的汽化热和凝结热及固-气相变中的升华热和凝华热都属相变潜热。

计算

物质发生相变（物态变化），在温度不发生变化时吸收或放出的热量叫作“潜热”。物质由低能转变为高能时吸收潜热，反之则放出潜热。例如，液体沸腾时吸收的潜热一部分用来克服分子间的引力，另一部分用来在膨胀过程中反抗大气压强做功。熔解热、汽化热、升华热都是潜热。潜热的量值用每单位质量的物质或用每摩尔物质在相变时所吸收或放出的热量来表示。

公式

在一级相变中，吸收或释放热量，伴随体积的变化，但系统的温度不变。所吸收或放出的热量称为“相变潜热”。相变潜热与发生相变的温度有关，单位质量的某种物质，在温度下的相变潜热是值。若用u1和u2分别表示1相和2相单位质量的内能，用v1和v2分别表示1相和2相单位质量的体积，于是单位质量的物质由1相转变为2相时所吸收的相变潜热可用下式表示：l=（u2-u1）+p（v2-v1）=h2-h1。式中p是作用于系统的外部压强，h1和h2分别为1相和2相单位质量的焓。上式相变潜热公式表明，相变潜热内潜热（u2-u1）和外潜热〔p（v2-v1）〕两部分。

纯物质在其相态变化时所吸收或放出热量且没有温度变化，此热量称潜热。但在体系和环境之间有热量传递。过程的特点是两相共存，因此，从相律知，只有一个自由度。在潜热和物系的pvt数据间存在着下列基本方程：△h=t△vdp0/dt，△v是温度t时伴有相变的体积变化；△h是潜热；dp0/dt是饱和蒸气压随温度的变化率。潜热可用理热法进行实验测定，估算方法大致上分为两类：（1）预算正常沸点下的蒸发热；（2）已知一个温度下的潜热推算其他温度下的潜热。

技术应用

技术上常利用某些物质的相变潜热来致冷。还可利用液态二氧化碳汽化时吸热来制作干冰（固态二氧化碳）。其方法是将液态二氧化碳在室温下贮存在高压钢管内，使用时打开钢筒阀门，喷出的液态二氧化碳由高压状态骤然降至常压状态，使它迅速汽化并吸收大量的汽化热，这部分液态二氧化碳的汽化导致另一部分冷却而凝固成干冰，其温度低达-78℃左右，用容器收集起来，便可作为致冷剂。由于干冰在制造、运输和使用等方面都很方便，又没有副作用，因此在食品冷藏和科学研究中有广泛应用。人工降水就是利用干冰在不降水的冷云中很快升华而吸收大量热量，使周围空气温度急剧下降，从而使云中的水汽凝华和过冷水滴凝固成冰晶，大冰晶下降到地面附近遇到较暖空气便化成雨滴降落大地。

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