潜熱

潜熱の理解

冷水と氷の混合物が入った容器に水銀温度計を差し込むと、水銀面が下がった後、静止するか、それ以上動かなくなることがわかります。水銀面は、水の融点または凝固点（0 ^℃）に達すると動きを止めます。容器が開いている場合、より高温の空気からより低温の氷と水の混合物に熱が流れます。空気からの追加の熱によって氷が溶けます。氷が溶けると、氷と水の混合物の温度は変化しますか？氷が溶けても、水と氷の混合物の温度は変化しません。

例えば、氷と水の混合物を火や電気ヒーターで加熱すると、氷はすべて水に変わります。加熱を続けると、水の温度は上昇し、100℃に達します。100 ^℃になると、水は蒸発し始めます。炎を大きくしたり、加熱を続けたりすると、水はより速く蒸気に変わりますが、水の温度は変化しないか、100℃のままです。^これが水の沸点、つまり水が到達できる最高温度です。

熱と温度変化、および水の状態変化の関係を示すグラフ。

AB = 追加の熱により氷の温度が0まで上昇する ^oC
BC = 氷を水に溶かすための追加熱
CD = 追加の熱により水の温度が0から上昇する ^oCから100 ^oC
DE = 水を蒸発させるための追加熱量
EF = 追加の熱によって蒸気の温度が上昇する

上のグラフは、水が熱を吸収したときの温度変化と状態変化の過程を示しています（気圧1気圧の場合）。水が熱を放出する場合、起こる過程は上記の過程の逆になります（矢印の向きが逆になります）。BからCへの熱の添加は水の温度変化を引き起こしませんが、氷を溶かして水にします。同様に、DからEへの熱の添加は水の温度変化を引き起こしませんが、水を蒸気に変えます。水はほんの一例です。基本的に、すべての物体は、熱を吸収すると、水のように状態変化と温度変化の過程を経験します。違いは凝固点と沸点にあります。すべての物体は異なる凝固点と沸点を持っています。物体が熱を放出する場合、起こる過程は上記の過程の逆になります。

融解熱（L）_F)
融解熱 とは、物体1kgが固体から液体に状態変化する際に吸収する熱量、または物体1kgが液体から固体に状態変化する際に放出する熱量のことです。物体が固体から液体（または液体から固体）に状態変化する際に吸収（または放出）される熱量を求める式は次のとおりです。
Q = m L_F
説明：Q = 吸収または放出された熱量、m = 物体の質量、L_F = 融解熱 (F = 融合).

蒸気加熱（L）_V)
蒸気暖房 とは、物体1kgが液体から気体へ状態変化する際に吸収される熱量、または物体1kgが気体から液体へ状態変化する際に放出される熱量のことです。物体が液体から気体（または気体から液体）へ状態変化する際に吸収（または放出）される熱量を求める式は次のとおりです。
Q = m L_V
説明：Q = 吸収または放出された熱量、m = 物体の質量、L_V = 蒸気の熱 (V = Vアポリゼーション)
融解熱と蒸発熱は潜熱と呼ばれる。

それぞれの物質は、融点と沸点が異なります。また、融解熱と蒸発熱もそれぞれ異なります。

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