物質的三態變化與潛熱 - 科學Online

潛熱是物質在相變化（固態↔ 液態↔ 氣態）過程中，溫度沒有變化的情況下，吸收或釋放的能量。

... 因此，大氣壓力的大小決定了沸點的高低。

Wednesday24thAugust2022 24-Aug-2022 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟－中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 沸騰（Boiling） 臺中國立新港藝術高級中學物理科羅伊君老師/國立彰化師範大學吳仲卿教授責任編輯 物質從液態轉變為氣態的兩種相變方式為蒸發（evaporation）及沸騰（boiling）。

沸騰與蒸發的不同有： （1）沸騰是一種劇烈的轉變，蒸發則是一種和緩的相變。

（2）沸騰是液體表面和內部同時發生劇烈的汽化，而蒸發則發生在液體表面。

（3）沸騰發生在一定的溫度下（沸點），蒸發現象存在於任何溫度下。

繼續閱讀→ 彭巴效應（MpembaEffect） 國立臺南第一高級中學物理科汪登隴老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯 彭巴效應(Mpembaeffect)，指在同等體積、同等質量和同等冷卻環境下，溫度略高的液體比溫度略低的液體先結冰的現象。

繼續閱讀→ 水溶液凝固點降低(Freezing-pointDepression)與沸點升高(Boiling-pointElevation) 國立臺灣大學化學系陳藹然博士/國立臺灣大學化學系黃俊誠博士責任編輯 水溶液有很多特性，譬如具有滲透壓、高表面張力、凝固點和沸點與水不同等，18世紀時科學家就知道水溶液的凝固點比純水低與沸點比純水高。

不只是只有水溶液，只要是含非揮發性溶質的溶液都會有這項特性。

繼續閱讀→ 潛熱（LatentHeat） 國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯 潛熱是物質在相變化（固態↔液態↔氣態）過程中，溫度沒有變化的情況下，吸收或釋放的能量。

這個名詞是由蘇格蘭物理學家約瑟夫•佈雷克（JosephBlack）於1750年左右從拉丁文的「latere」衍生而來，意即「隱藏」。

目前潛熱這個名詞在很多書籍文章中稱為焓的變化（enthalpytransformation）。

對物質加熱，所增加的能量通常以動能的形式表現，巨觀上即溫度升高。

當分子動能提高到某個程度，則增加的能量用來破壞分子間的作用力，此時分子動能並不增加，而是提高了位能。

因為巨觀上看不到位能變化，所以稱為潛熱。

潛熱可分為熔化熱及汽化熱，當相變是由固態轉為液態時，能量改變是吸熱性的，稱為熔化熱；當相變是由液態轉為氣態時，能量改變也是吸熱性的，稱為汽化熱；當相變是另一個方向的時候（氣態→液態→固態），能量改變則為放熱性的。

繼續閱讀→ 蒸氣壓(VaporPressure) 國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯 蒸氣壓是指這種物質在氣相中的分壓，飽和蒸氣壓是蒸氣與非蒸氣在平衡狀態的壓力，這種平衡狀態是ㄧ種動態平衡，處於液態和固態的物質有汽化至氣態的趨勢；處於氣態的物質也有回到液態和固態的趨勢。

液體靠近表面的分子，動能較大的會逃脫而進入氣態，然而逃脫分子也可能會與液體上方的氣體分子相碰撞，而使得有些分子重返液體內。

密閉容器中，由液體逃脫的分子越來越多，這些逃脫的分子也會碰撞到液體表面而被捕捉，這就出現凝結現象。

當汽化和凝結過程均以同一速率進行即平衡達成時，蒸氣中的分子數目將不會改變，此時液體呈現的蒸氣壓稱為飽和蒸氣壓，溫度越高飽和蒸氣壓越大。

繼續閱讀→ 熔點與凝固點（MeltingandFreezingPoints） 國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯 結晶的固體當溫度漸漸升高，直到發生熔化時的溫度稱為熔點，熔化時所增加的熱量用來破壞分子間的作用力(即改變位能)，而分子動能並不增加，此時溫度維持固定。

若反過來對液體降溫，直到其凝固時的溫度稱為凝固點。

熔點的高低會受到壓力影響，其變化分為兩類：一類是當壓力升高則熔點降低，例如純水在一大氣壓時的熔點非常接近$$0^\circC$$，直接對低於$$0^\circC$$的冰塊加壓，則會使冰塊受壓而熔化，但這種因壓力變化而造成的熔點變化非常小，大約每升高$$130$$個大氣壓降低$$1$$攝氏度；另一類是當壓力升高則熔點升高，大部分物質具有此種特性。

對於穿冰刀溜冰時摩擦力很小的原因，早期認為是因為冰刀接觸面積小，對冰的表面壓力大，造成冰面暫時的熔化，目前已了解是具有其他的表面作用。

繼續閱讀→ 蒸氣壓與沸點(BoilingPoint) 國立台灣大學化學系陳藹然博士/國立臺灣大學化學系黃俊誠博士責任編輯 每一種物質在一密閉系統中，當其液態和氣態達到一動態平衡時，我們稱這時候物質蒸氣的壓力為飽和蒸汽壓。

物質的蒸氣壓只隨物質的種類和溫度變化，所以定溫下純物質皆有固定的蒸氣壓。

不過蒸氣壓和溫度變化為一非線性關係，有興趣的同學可參考Clausius-Clapeyronrelation。

當液體的蒸氣壓等於液面上的大氣壓力時，液體的內部會發生劇烈的汽化現象，此時的溫度稱為沸點。

因此，大氣壓力的大小決定了沸點的高低。

例如，高山上氣體稀薄，氣壓低，沸點也跟著降低。

一般而言，我們稱在大氣壓為一大氣壓(1atm)下的測得的沸點為「正常沸點」(Normalboilingpoint)。

(圖一中紅圈處為該物質之正常沸點) 繼續閱讀→ 露點(DewPoint) 國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯 露點或露點溫度是指在固定氣壓之下，空氣中所含的水蒸氣會凝結成水而從空氣中析出的溫度。

露點高低受大氣壓與空氣中水蒸氣的飽和度影響。

換句話說，空氣中水蒸氣的最高含量隨溫度降低而減小，當氣溫由高溫漸漸降低到低於這溫度時，過多的水蒸氣便會凝結成水，這些水如果凝結在固體上就成為露，如果飄浮在空中則稱為霧。

繼續閱讀→ 三相點(TriplePoint) 國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯 三相點是指一種物質在某一個溫度和壓力的數值時，可使其三相（氣相，液相，固相）同時存在。

但三相共存不一定就是三相點，所以更嚴格的說是密閉系統中，ㄧ種物質三相可以互相達到平衡的唯一溫度及壓力。

舉例來說，水的三相點在$$0.0098^\circC~(273.1598~K)$$及$$611.73~Pa$$（約$$0.0060373057$$大氣壓）；而汞的三相點是在$$-38.8344^\circC$$及$$0.2~MPa$$。

繼續閱讀→ 沸點(Boilingpoint) 臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授責任編輯 液體的蒸氣壓(vaporpressure)與周圍環境的壓力相等時，此時液體沸騰(boiling)的溫度稱為「沸點」。

液體在低壓環境下的沸點比一般環境（受大氣壓力影響）的沸點低；而在高壓環境中的沸點比其在大氣環境下的沸點為高。

換句話說，任何液體在不同的環境條件下，有不同的沸點。

在沸點的溫度下，液體中的分子足以克服內聚力(cohesiveforce)的束縛而汽化(vaporization)，氣體分子形成氣泡逸去。

液體的正常沸點（normalboilingpoint，又稱為大氣沸點）是液體的蒸氣壓等於我們定義的『海平面上的氣壓』即『一大氣壓』(atmosphericpressure)時的沸點。

國際純化學暨應用化學聯合會（簡稱IUPAC）將正常沸點定義為：『液體在一大氣壓下沸騰時的溫度』。

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