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氣化潛熱

汽化潛熱是指單位質量的某種液體物質在溫度不變的情況下轉變為氣態時吸收的熱量。這個過程稱為汽化,可以分為蒸發和沸騰兩種形式。蒸發通常只在液體表面發生,而沸騰則是液體內部和表面同時進行的過程。

在汽化過程中,分子間的平均距離增大,體積急劇增加,需要克服分子間的引力並反抗大氣壓力做功。因此,汽化潛熱隨溫度的升高而減小,因為在較高溫度下,液體分子的能量較大,液態和氣態之間的差異變小。在臨界溫度下,物質處於臨界態,液相與氣相的區別消失,此時的汽化潛熱為零。

汽化潛熱的單位通常用「千焦/千克(KJ/kg)」表示。以為例,其汽化潛熱為40.8千焦/摩爾,相當於2260千焦/千克。這個值表示,使水在其沸點蒸發所需的熱量是五倍於將等量水從1℃加熱到100℃所需的熱量。

此外,汽化潛熱也隨壓力的升高而減少。在更高的壓力下,液體轉變為氣體時需要克服更大的壓力差,因此需要的熱量也更多。這種現象在工業和科學領域有廣泛的套用,如利用液氦的絕熱蒸發獲得低溫。