熔化熱- 維基百科，自由的百科全書

熔化熱，亦稱熔解熱，是單位質量物質由固態轉化為液態時，物體需要吸收的熱量。

物體熔化時的溫度稱為熔點。

熔化熱是一種潛熱，在熔化的過程中，物質不斷吸收熱量而 ... 熔化熱 維基百科，自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋 熔化熱，亦稱熔解熱[1]，是單位質量物質由固態轉化為液態時，物體需要吸收的熱量[1]。

物體熔化時的溫度稱為熔點。

熔化熱是一種潛熱，在熔化的過程中，物質不斷吸收熱量而溫度不變，因此不能通過溫度的變化直接探測到這一熱量。

每種物質具有不同的熔化熱。

晶體在一定壓強下具有固定的熔點，也具有固定的熔化熱；非晶體，比如玻璃和塑料，不具有固定的熔點，因而也不具有固定的熔化熱。

[2] 同一種物質中，液態比固態擁有更高的內能，因此，在熔化的過程中，固態物質要吸收熱量來轉變為液態。

同樣，物質由液態轉變為固態時，也要釋放相同的能量。

[1]液體中的物質微粒與固體中的相比，受到更小的分子間作用力，因此擁有更高的內能。

熔化熱的數值在大多數情況下是大於0的，表示物體在熔化時吸熱，在凝固時放熱，而氦是唯一的例外。

[3]氦-3在溫度為0.3開爾文以下時，熔化熱小於0。

氦-4在溫度為0.8開爾文以下是也輕微地顯示出這種效應。

這說明，在一定的恆定壓強下，這些物質凝固時會吸收熱量。

[4] 目次 1常見物質的熔化熱 2與溶解度的關係 2.1證明 3參考資料 4參見 常見物質的熔化熱[編輯] 第三周期元素的摩爾熔化熱第二周期元素的摩爾熔化熱 物質 熔化熱(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 棕櫚酸 39.18 163.93 硬脂酸 47.54 198.91 石蠟（C25H52） 47.8-52.6 200–220 數據均為1標準大氣壓，熔點時的值。

與溶解度的關係[編輯] 熔化熱數據也能用來計算固體物質在水中的溶解度。

在理想溶液中，溶質達到飽和時的摩爾分數 x 2 {\displaystylex_{2}} 是該溶質熔化熱、熔點 T f u s {\displaystyleT_{f}us} 和溶液溫度的函數。

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)} 這裡的R是普適氣體常數。

比如，298K（約25℃）時，對乙醯氨基酚在水中的溶解度為： 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} 換算為克/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} 這樣計算得出的理論值與實際值（240g/L）的誤差為11%。

由於溶液並不是理想溶液，若將額外的熱容量的影響考慮在內，將得到更精確的結果。

[12] 證明[編輯] 固體在溶劑中溶解，達到溶解平衡後，溶液中的溶質與未溶固體的化學勢是相同的： 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}} 是該條件下，該固體熔液的化學勢。

這一步利用了理想溶液的假設和拉烏爾定律。

化簡後得到： 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})\,} 又因為： 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}} 是摩爾熔化自由焓變。

所以溶質固體和溶質熔液之間的化學勢差異遵循以下方程： R T ln ⁡ X 2 = − ( Δ G f u s ∘ ) {\displaystyleRT\lnX_{2}=-(\DeltaG_{\mathit{fus}}^{\circ})\,} 應用吉布斯－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}}}} 經過計算得到： ( ∂ ( 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} 對上面的方程等號兩邊進行積分（忽略了摩爾熔化焓隨溫度的改變） ∫ 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} 可以得到最終結果： 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)} 參考資料[編輯] ^1.01.11.2沈晨.更高更妙的物理第四版.浙江大學出版社.2006:P124.ISBN 978-7-308-04609-1.  ^趙志敏.高中物理竞赛教程.拓展篇.復旦大學出版社.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].（原始內容存檔於2021-01-19）.  ^存档副本.[2015-02-05].（原始內容存檔於2018-12-26）.  ^存档副本.[2015-02-05].（原始內容存檔於2013-07-07）.  ^存档副本.[2015-02-05].（原始內容存檔於2020-12-12）.  ^化学品数据库.乙酸.[2015-01-28].（原始內容存檔於2021-02-05）.  ^化学品数据库.丙酮.[2015-01-28].（原始內容存檔於2020-04-11）.  ^化学品数据库.苯.[2015-01-28].（原始內容存檔於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  參見[編輯] 熔化 升華熱 汽化熱 閱論編物質狀態狀態 固體 液體 氣體/蒸氣 電漿體 低能量 玻色–愛因斯坦凝聚 費米凝聚 簡併態物質 量子霍爾效應 里德伯物質（英語：Rydbergmatter） 里德伯極化子（英語：Rydbergpolaron） 奇異物質 超流體 超固體 光子分子 簡併態物質 超金屬 高能量 夸克物質（英語：QCDmatter） Lattice夸克（英語：LatticeQCD） 夸克-膠子漿 奇異物質 超臨界流體 色荷玻璃冷凝物（英語：Color-glasscondensate） 其他物態 膠體 晶體 液晶 無定形體 玻璃 時間晶體 準晶體 柔粘性結晶（英語：Plasticcrystal） 磁狀態 反鐵磁性 亞鐵磁性 鐵磁性 弦狀網液態 超玻璃 暗物質 反物質 相變 沸騰 沸點 臨界線（英語：Criticalline(thermodynamics)） 臨界點 結晶 凝華 蒸發 閃蒸 凝固 λ點 熔化 熔點 復冰現象 飽和流體 升華 過冷 三相點 清晰點 液晶化點 二級相變 數量 熔化熱 升華熱 汽化熱 潛熱 潛內能 特魯頓規則 揮發性 概念 雙結點（英語：Binodal） 壓縮流體（英語：Compressedfluid） 冷卻曲線‎ 狀態方程 萊頓弗羅斯特現象 姆潘巴現象 有序與無序（英語：Orderanddisorder(physics)） 調幅分解（英語：Spinodal） 超導現象 過熱蒸汽 過熱 熱-電介質效應（英語：Thermo-dielectriceffect） 列表 相態列表 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=熔化热&oldid=69630823」 分類：​熱力學性質物態變化 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 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 閱讀編輯檢視歷史 更多 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他專案 維基共享資源 其他語言 AfrikaansAragonésالعربيةAsturianuБългарскиবাংলাBosanskiCatalàČeštinaЧӑвашлаDanskDeutschEnglishEspañolEestiEuskaraفارسیSuomiFrançaisGalegoHrvatskiMagyarՀայերենInterlinguaBahasaIndonesiaItaliano日本語La.lojban.ქართულიҚазақша한국어LietuviųമലയാളംBahasaMelayuNederlandsNorsknynorskNorskbokmålPolskiPortuguêsRomânăРусскийScotsSrpskohrvatski/српскохрватскиසිංහලSimpleEnglishSlovenčinaSlovenščinaСрпски/srpskiSvenskaТоҷикӣไทยУкраїнськаاردوOʻzbekcha/ўзбекчаTiếngViệt 編輯連結