伝熱/相変化を伴う熱伝達
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相変化を伴う熱伝達
[編集]沸騰
[編集]一般的に、物質の温度をその沸点まで上げること、そしてそれを超えることを意味します。純物質の質量 m を液体から蒸気に変えるために必要な熱量は、通常、蒸発潜熱として次のように示されます:
潜熱は一般に圧力の関数です; 標準的なテキストでは通常、1気圧（または1バール）で与えられます。多くの応用では、潜熱の圧力依存性は無視されます。
凝縮
[編集]凝縮とは、蒸気状態の物質の温度をその沸点/蒸発温度まで下げることを意味します。例えば、120°C の水は、気圧で蒸気状態にありますが、その温度が100°C 以下に下がると、同じ圧力で液体状態に凝縮します。
液体を凝縮させるときに放出される熱量は、同じ質量の液体を蒸発させるために必要な熱量と同じ大きさです。ただし、凝縮するときには熱が放出されるため、符号は正ではなく負になります。
凍結と融解
[編集]凍結とは、物質の温度を下げて液体から固体に変えることを意味します。融解は、固体が液体に戻る変化です。
純物質を融解または凍結させるために必要な熱量は、蒸発または凝縮に必要な熱量と同じ方法で計算されますが、異なる潜熱である融解潜熱が使用されます。これは物を凍結させるために使用されます。
昇華
[編集]特定の圧力範囲では、固体は融解することなく直接気体に変わり、逆もまた然りです。昇華の潜熱は、圧力変化の影響が無視できると仮定した場合、蒸発熱と融解熱の合計です:
