熔化热- 维基百科，自由的百科全书

熔化热，亦称熔解热，是单位质量物质由固态转化为液态时，物体需要吸收的热量。

物体熔化时的温度称为熔点。

熔化热是一种潜热，在熔化的过程中，物质不断吸收热量而 ... 熔化热 维基百科，自由的百科全书 跳到导航 跳到搜索 熔化热，亦称熔解热[1]，是单位质量物质由固态转化为液态时，物体需要吸收的热量[1]。

物体熔化时的温度称为熔点。

熔化热是一种潜热，在熔化的过程中，物质不断吸收热量而温度不变，因此不能通过温度的变化直接探测到这一热量。

每种物质具有不同的熔化热。

晶体在一定压强下具有固定的熔点，也具有固定的熔化热；非晶体，比如玻璃和塑料，不具有固定的熔点，因而也不具有固定的熔化热。

[2] 同一种物质中，液态比固态拥有更高的内能，因此，在熔化的过程中，固态物质要吸收热量来转变为液态。

同样，物质由液态转变为固态时，也要释放相同的能量。

[1]液体中的物质微粒与固体中的相比，受到更小的分子间作用力，因此拥有更高的内能。

熔化热的数值在大多数情况下是大于0的，表示物体在熔化时吸热，在凝固时放热，而氦是唯一的例外。

[3]氦-3在温度为0.3开尔文以下时，熔化热小于0。

氦-4在温度为0.8开尔文以下是也轻微地显示出这种效应。

这说明，在一定的恒定压强下，这些物质凝固时会吸收热量。

[4] 目录 1常见物质的熔化热 2与溶解度的关系 2.1证明 3参考资料 4参见 常见物质的熔化热[编辑] 第三周期元素的摩尔熔化热第二周期元素的摩尔熔化热 物质 熔化热(卡路里/克) Heatoffusion(千焦耳/千克) 水 79.8 334[5] 甲烷 13.97 58.682[6] 丙烷 19.03 79.917 甘油 47.76 200.62[7] 甲酸 66.05 276.35[8] 乙酸 25.91 108.83[9] 丙酮 23.45 98.48[10] 苯 30.09 126.39[11] 肉豆蔻酸 47.49 198.70 棕榈酸 39.18 163.93 硬脂酸 47.54 198.91 石蜡（C25H52） 47.8-52.6 200–220 数据均为1标准大气压，熔点时的值。

与溶解度的关系[编辑] 熔化热数据也能用来计算固体物质在水中的溶解度。

在理想溶液中，溶质达到饱和时的摩尔分数 x 2 {\displaystylex_{2}} 是该溶质熔化热、熔点 T f u s {\displaystyleT_{f}us} 和溶液温度的函数。

ln ⁡ x 2 = − Δ H f u s ∘ R ( 1 T − 1 T f u s ) {\displaystyle\lnx_{2}=-{\frac{\DeltaH_{\mathit{fus}}^{\circ}}{R}}\left({\frac{1}{T}}-{\frac{1}{T_{\mathit{fus}}}}\right)} 这里的R是普适气体常数。

比如，298K（约25℃）时，对乙酰氨基酚在水中的溶解度为： x 2 = exp ⁡ ( − 28100  Jmol − 1 8.314  JK − 1  mol − 1 ( 1 298 − 1 442 ) ) = 0.0248 {\displaystylex_{2}=\exp{\left(-{\frac{28100{\mbox{Jmol}}^{-1}}{8.314{\mbox{JK}}^{-1}{\mbox{mol}}^{-1}}}\left({\frac{1}{298}}-{\frac{1}{442}}\right)\right)}=0.0248} 换算为克/升： 0.0248 ∗ 1000 g 18.053 m o l − 1 1 − 0.0248 ∗ 151.17  mol − 1 = 213.4 {\displaystyle{\frac{0.0248*{\frac{1000\mathrm{g}}{18.053\mathrm{mol^{-1}}}}}{1-0.0248}}*151.17{\mbox{mol}}^{-1}=213.4} 这样计算得出的理论值与实际值（240g/L）的误差为11%。

由于溶液并不是理想溶液，若将额外的热容量的影响考虑在内，将得到更精确的结果。

[12] 证明[编辑] 固体在溶剂中溶解，达到溶解平衡后，溶液中的溶质与未溶固体的化学势是相同的： μ s o l i d ∘ = μ s o l u t i o n ∘ {\displaystyle\mu_{solid}^{\circ}=\mu_{solution}^{\circ}\,} 或 μ s o l i d ∘ = μ l i q u i d ∘ + R T ln ⁡ X 2 {\displaystyle\mu_{solid}^{\circ}=\mu_{liquid}^{\circ}+RT\lnX_{2}\,} 其中 μ l i q u i d ∘ {\displaystyle\mu_{liquid}^{\circ}} 是该条件下，该固体熔液的化学势。

这一步利用了理想溶液的假设和拉乌尔定律。

化简后得到： R T ln ⁡ X 2 = − ( μ l i q u i d ∘ − μ s o l i d ∘ ) {\displaystyleRT\lnX_{2}=-(\mu_{liquid}^{\circ}-\mu_{solid}^{\circ})\,} 又因为： Δ G f u s ∘ = − ( μ l i q u i d ∘ − μ s o l i d ∘ ) {\displaystyle\DeltaG_{\mathit{fus}}^{\circ}=-(\mu_{liquid}^{\circ}-\mu_{solid}^{\circ})\,} 其中 Δ G f u s ∘ {\displaystyle\DeltaG_{\mathit{fus}}^{\circ}} 是摩尔熔化自由焓变。

所以溶质固体和溶质熔液之间的化学势差异遵循以下方程： R T ln ⁡ X 2 = − ( Δ G f u s ∘ ) {\displaystyleRT\lnX_{2}=-(\DeltaG_{\mathit{fus}}^{\circ})\,} 应用吉布斯－亥姆霍茲方程： ( ∂ ( Δ G f u s ∘ T ) ∂ T ) p = − Δ H f u s ∘ T 2 {\displaystyle\left({\frac{\partial({\frac{\DeltaG_{\mathit{fus}}^{\circ}}{T}})}{\partialT}}\right)_{p\,}=-{\frac{\DeltaH_{\mathit{fus}}^{\circ}}{T^{2}}}} 经过计算得到： ( ∂ ( ln ⁡ X 2 ) ∂ T ) = Δ H f u s ∘ R T 2 {\displaystyle\left({\frac{\partial(\lnX_{2})}{\partialT}}\right)={\frac{\DeltaH_{\mathit{fus}}^{\circ}}{RT^{2}}}} 或： d ( ln ⁡ X 2 ) = Δ H f u s ∘ R T 2 ∗ d T {\displaystyle\mathrm{d}(\lnX_{2})={\frac{\DeltaH_{\mathit{fus}}^{\circ}}{RT^{2}}}*\mathrm{d}T} 对上面的方程等号两边进行积分（忽略了摩尔熔化焓随温度的改变） ∫ X 2 = 1 X 2 = x 2 d ( ln ⁡ X 2 ) = ln ⁡ x 2 = ∫ T f u s T Δ H f u s ∘ R T 2 ∗ d T {\displaystyle\int_{X_{2}=1}^{X_{2}=x_{2}}\mathrm{d}(\lnX_{2})=\lnx_{2}=\int_{T_{\mathit{fus}}}^{T}{\frac{\DeltaH_{\mathit{fus}}^{\circ}}{RT^{2}}}*\mathrm{d}T} 可以得到最终结果： ln ⁡ x 2 = − Δ H f u s ∘ R ( 1 T − 1 T f u s ) {\displaystyle\lnx_{2}=-{\frac{\DeltaH_{\mathit{fus}}^{\circ}}{R}}\left({\frac{1}{T}}-{\frac{1}{T_{\mathit{fus}}}}\right)} 参考资料[编辑] ^1.01.11.2沈晨.更高更妙的物理第四版.浙江大学出版社.2006:P124.ISBN 978-7-308-04609-1.  ^赵志敏.高中物理竞赛教程.拓展篇.复旦大学出版社.2011年10月:P222.ISBN 978-7-309-08250-0.  ^Atkins&Jones2008，第236頁. ^Ott&Boerio-Goates2000，第92–93頁. ^存档副本.[2015-02-05].（原始内容存档于2021-01-19）.  ^存档副本.[2015-02-05].（原始内容存档于2018-12-26）.  ^存档副本.[2015-02-05].（原始内容存档于2013-07-07）.  ^存档副本.[2015-02-05].（原始内容存档于2020-12-12）.  ^化学品数据库.乙酸.[2015-01-28].（原始内容存档于2021-02-05）.  ^化学品数据库.丙酮.[2015-01-28].（原始内容存档于2020-04-11）.  ^化学品数据库.苯.[2015-01-28].（原始内容存档于2021-02-04）.  ^MeasurementandPredictionofSolubilityofParacetamolinWater-IsopropanolSolution.Part2.PredictionH.HojjatiandS.RohaniOrg.ProcessRes.Dev.;2006;10(6)pp1110–1118;(Article)doi:10.1021/op060074g Atkins,Peter;Jones,Loretta,ChemicalPrinciples:TheQuestforInsight4th,W.H.FreemanandCompany:236,2008,ISBN 0-7167-7355-4  Ott,J.Bevan;Boerio-Goates,Juliana,ChemicalThermodynamics:AdvancedApplications,AcademicPress,2000,ISBN 0-12-530985-6  参见[编辑] 熔化 升华热 汽化热 查论编物质状态状态 固体 液体 气体/蒸氣 等离子体 低能量 玻色–爱因斯坦凝聚 费米凝聚 简并态物质 量子霍尔效应 里德伯物質（英语：Rydbergmatter） 里德伯極化子（英语：Rydbergpolaron） 奇异物质 超流体 超固体 光子分子 简并态物质 超金属 高能量 夸克物质（英语：QCDmatter） Lattice夸克（英语：LatticeQCD） 夸克-膠子漿 奇異物質 超臨界流體 色荷玻璃冷凝物（英语：Color-glasscondensate） 其他物态 膠體 晶体 液晶 无定形体 玻璃 時間晶體 準晶体 柔粘性結晶（英语：Plasticcrystal） 磁狀態 反铁磁性 亚铁磁性 铁磁性 弦狀網液態 超玻璃 暗物質 反物質 相變 沸腾 沸点 临界线（英语：Criticalline(thermodynamics)） 临界点 结晶 凝华 蒸发 闪蒸 凝固 λ点 熔化 熔点 復冰現象 饱和流体 升华 过冷 三相點 清晰點 液晶化點 二级相变 數量 熔化热 升华热 汽化热 潛熱 潜内能 特魯頓規則 揮發性 概念 双结点（英语：Binodal） 压缩流体（英语：Compressedfluid） 冷卻曲線‎ 狀態方程 莱顿弗罗斯特现象 姆潘巴现象 有序与无序（英语：Orderanddisorder(physics)） 调幅分解（英语：Spinodal） 超导现象 过热蒸汽 过热 热-电介质效应（英语：Thermo-dielectriceffect） 列表 相态列表 取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=熔化热&oldid=69630823” 分类：​热力学性质物态变化 导航菜单 个人工具 没有登录讨论贡献创建账号登录 命名空间 条目讨论 不转换 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 阅读编辑查看历史 更多 搜索 导航 首页分类索引特色内容新闻动态最近更改随机条目资助维基百科 帮助 帮助维基社群方针与指引互助客栈知识问答字词转换IRC即时聊天联络我们关于维基百科 工具 链入页面相关更改上传文件特殊页面固定链接页面信息引用本页维基数据项目 打印/导出 下载为PDF打印页面 在其他项目中 维基共享资源 其他语言 AfrikaansAragonésالعربيةAsturianuБългарскиবাংলাBosanskiCatalàČeštinaЧӑвашлаDanskDeutschEnglishEspañolEestiEuskaraفارسیSuomiFrançaisGalegoHrvatskiMagyarՀայերենInterlinguaBahasaIndonesiaItaliano日本語La.lojban.ქართულიҚазақша한국어LietuviųമലയാളംBahasaMelayuNederlandsNorsknynorskNorskbokmålPolskiPortuguêsRomânăРусскийScotsSrpskohrvatski/српскохрватскиසිංහලSimpleEnglishSlovenčinaSlovenščinaСрпски/srpskiSvenskaТоҷикӣไทยУкраїнськаاردوOʻzbekcha/ўзбекчаTiếngViệt 编辑链接