相變熱heat of phase transition 定量物體在一定的溫度下由一個(gè)相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋(gè)相時(shí)吸收或放出的熱。 因?yàn)闅饣、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(zhì)在相變化過程中吸收或釋放的熱量,主要有: (1)蒸發(fā)熱,由液相變?yōu)闅庀鄷r(shí)的相變熱; (2)熔化熱,由固相變?yōu)橐合鄷r(shí)的相變熱; (3)升華熱,由固相直接變?yōu)闅庀鄷r(shí)的相變熱。在化工中,蒸發(fā)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(cè)定一定量液體蒸發(fā)所需的能量,算出蒸發(fā)熱。(2)先測(cè)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(jì)算蒸發(fā)熱。許多物質(zhì)的相變熱數(shù)據(jù)刊在有關(guān)手冊(cè)中,也可用經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算。其中蒸發(fā)熱數(shù)據(jù)已較完備,經(jīng)驗(yàn)式的精度也較高。 汽化熱:heat of vaporization 汽化熱是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325 kPa)下,使一摩爾物質(zhì)在一定溫度下蒸發(fā)所需要的熱量,對(duì)于一種物質(zhì)其為溫度的函數(shù)。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(fā)熱。由于汽化熱只改變物質(zhì)的相而不改變物質(zhì)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(dāng)于2260千焦/千克,540cal/g(卡/克)。一般地:使水在其沸點(diǎn)蒸發(fā)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(zhì)量的晶體物質(zhì)在熔點(diǎn)時(shí)變成同溫度的液態(tài)物質(zhì)所需吸收的熱量。也等于單位質(zhì)量的同種物質(zhì),在相同壓強(qiáng)下的熔點(diǎn)時(shí)由液態(tài)變成固態(tài)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(dāng)于80cal/g(卡/克)。 在一定溫度、壓力下,純物質(zhì)熔化(晶體轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài))過程中體系所吸收的熱(即過程的熱效應(yīng))。等于過程前后體系焓的增量,故現(xiàn)又稱為熔化焓。手冊(cè)中查到的標(biāo)準(zhǔn)(摩爾)熔化焓,是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1摩爾純物質(zhì)完全熔化時(shí)焓的增量,用符號(hào)△fusHθm表示。例如,冰在其熔點(diǎn)(0℃)的標(biāo)準(zhǔn)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(zhì) 熔化熱 熔點(diǎn) 汽化熱 沸點(diǎn) 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 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||