今回のテーマは 潜熱 です。潜熱とは、 物質の状態を変化させるために必要な熱 のことをいいます。例えば、固体から液体に変わるのに必要な熱は、潜熱の一種ですね。

氷が水に変わり、水が水蒸気に変わるときの潜熱について考えていきます。下のグラフを見てください。

これは氷1gに熱をどんどん加えていった場合の図です。縦軸には氷(水)の温度、横軸には与える熱をとります。氷に熱を与えると温度がどんどん上がっていき、0℃に達します。ここで与えた熱と上昇温度は 比例関係 にありますね。

ところが0℃を境に、氷(水)に熱を与えてもしばらく0℃に保たれる状態があります。なにが起きているのでしょうか？ここでは氷が水に変化しており、状態を変化させるのに熱が使われている状態です。このように 固体(氷)から液体(水)に変化するのに必要な熱 のことを 融解熱 と言います。また固体から液体に変わり始める温度のことを、 融点 と言います。

氷が全て溶けて水に変化した後、熱を加えると再び水の温度がどんどん上がっていきます。ここでも与えた熱と上昇温度は 比例関係 にあります。

そしてまた100℃になると温度が一定になります。今度は水がどんどん蒸発し、水蒸気になっている状態です。液体から気体に変化するんですね。 液体(水)から気体(水蒸気)に変化するのに必要な熱 のことを 蒸発熱 、あるいは 気化熱 といい、蒸発するときの温度を 沸点 ということを覚えておきましょう。

水が全て水蒸気に変化した後も熱を加え続けると、再び与える熱と温度の関係は比例関係になります。固体が液体に変わるために必要な熱量である融解熱、あるいは液体が気体に変わるために必要な熱量である蒸発熱(気化熱)のように、状態が変わるために必要な熱のことを 潜熱 と言いました。