汽化熱

汽化熱

汽化熱是一個物質的物理性質。 其定義為:在標準大氣壓(101.325 kPa)下,使一摩爾物質在一定溫度下蒸發所需要的熱量,對於一種物質其為溫度的函式。汽化熱與汽化時的溫度和壓強有關。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),由於歷史原因,至今有些書上仍用cal/g(卡/克)作量度單位。這是由於隨著溫度的升高,液體分子將具有較大的動能,氣相與液相之間的差別逐漸減小,液體只需要從外界獲得較少的能量就能汽化。

概念

詞目:汽化熱

汽化熱汽化熱

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英文名稱:

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),由於歷史原因,至今有些書上仍用cal/g(卡/克)作量度單位。

汽化熱。由於汽化熱只改變物質的相而不改變物質的溫度,所以又稱汽化潛熱。

按照物質分子運動論的觀點,氣體中的分子平均距離比液體中的大得多。液態時,物質分子之間有較強的吸引力,物質從液相轉變為氣相,必須克服分子間的引力而做功,這種功稱為內功。另外,當物質從液相變為氣相時,體積將增大許多倍,因此還必須反抗大氣壓力而做功,這種功稱為外功。做功需要消耗一定的能量。當液體蒸發或沸騰時,保持溫度不變,都必須從外界輸入能量,這就是液體汽化時需要汽化熱的原因。如果液體在絕熱下蒸發,則液體的溫度將降低,這一現象被用來獲得低溫。例如,利用液氦的絕熱蒸發,可獲得約為0.7K的低溫。

因為汽化是液化(凝結)的相反過程,同一物質的凝結點和沸點相同,故凝結熱與液化熱的名稱也同時被使用,定義為:在標準大氣壓下,使一摩爾物質在其凝結點凝結所放出的熱量。

影響因素

汽化熱示意圖汽化熱示意圖

汽化熱與汽化時的溫度和壓強有關。溫度升高時汽化熱減小,到臨界溫度時變為0。這是由於隨著溫度的升高,液體分子將具有較大的動能,氣相與液相之間的差別逐漸減小,液體只需要從外界獲得較少的能量就能汽化。而在臨界溫度下,物質處於臨界態,氣相與液相之間的差別消失了,因此汽化熱為0。

水汽化熱

水的汽化熱為40.8千焦/摩爾,相當於2260千焦/千克。一般地:使水在其沸點蒸發所需要的熱量五倍於把等量水從1℃加熱到100℃所需要的熱量。

以下是水在不同溫度下的汽化熱表。

汽化熱汽化熱

汽化熱值

元素 符號 汽化熱值(千焦/摩爾)

錒 Ac n/a

銀 Ag 250.58

鋁 Al 293.4

氬 Ar 6.447

砷 As 34.76

砹 At 114

硼 B 489.7

鋇 Ba 142

鈹 Be 292.40

鉍 Bi 104.8

溴 Br 15.438

碳 C 355.8

鈣 Ca 153.6

鎘 Cd 100

鈰 Ce 414

氯 Cl 10.2

鈷 Co 376.5

鉻 Cr 344.3

銫 Cs 67.74

銅 Cu 300.3

元素周期表元素周期表

氟 F 3.2698

鐵 Fe 349.6

鎵 Ga 258.7

鍺 Ge 330.9

金 Gu 334.4

氫 H 0.44936

氦 He 0.0845

鉿 Hf 575

汞 Hg 59.229

碘 I 20.752

銦 In 231.5

銥 Ir 604

鉀 K 79.87

氪 Kr 9.029

鑭 La 414

鋰 Li 145.92

鎂 Mg 127.4

錳 Mn 226

鉬 Mo 598

氮 N 2.7928

鈉 Na 96.96

鈮 Nb 696.6

氖 Ne 1.7326

鎳 Ni 370.4

鎿 Np n/a

氧 O 3.4099

鋨 Os 627.6

磷 P 12.129

鉛 Pb 177.7

鈀 Pd 357

釙 Po 60.1

鉑 Pt 510

鐳 Ra 37

銣 Rb 72.216

錸 Re 715

銠 Rh 493

氡 Rn 16.4

釕 Ru 595

硫 S 1.7175

銻 Sb 77.14

鈧 Sc 314.2

硒 Se 26.3

矽 Si 384.22

錫 Sn 295.8

鍶 Sr 144

鉭 Ta 743

鎝 Tc 660

碲 Te 52.55

釷 Th 514.4

鈦 Ti 421

鉈 Tl 164.1

釩 V 452

鎢 W 824

氙 Xe 12.636

釔 Y 363

鋅 Zn 115.3

鋯 Zr 58.2

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