三態変化と熱の出入り
着眼点状態変化の名前と、その間は温度が一定になること。加熱曲線の水平部分は「熱が状態変化だけに使われている」区間。
温度を上げる区間の熱量: q = mc\Delta t（m 質量、c 比熱）。状態変化の区間の熱量: 物質量 × 融解（蒸発）エンタルピー。
| 変化 | 名前 | 熱 |
|---|---|---|
| 固体 → 液体 | 融解（逆は凝固） | 融解では吸収（融解エンタルピー） |
| 液体 → 気体 | 蒸発（逆は凝縮） | 蒸発では吸収（蒸発エンタルピー） |
| 固体 → 気体 | 昇華（逆は凝華） | 昇華では吸収 |
例題
1
0 ℃ の氷 18 g をすべて 100 ℃ の水蒸気にするのに必要な熱量を有効数字2桁で求めよ。\ce{H2O}=18、氷の融解エンタルピー 6.0\ \mathrm{kJ/mol}、水の蒸発エンタルピー 41\ \mathrm{kJ/mol}、水の比熱 4.2\ \mathrm{J/(g\cdot K)} とする。
解答
\ce{H2O} は 18/18 = 1.0\ \mathrm{mol}。
融解: 1.0 \times 6.0 = 6.0\ \mathrm{kJ}
0 ℃ → 100 ℃ の水: 18 \times 4.2 \times 100 = 7560\ \mathrm{J} = 7.56\ \mathrm{kJ}
蒸発: 1.0 \times 41 = 41\ \mathrm{kJ}
合計 6.0 + 7.56 + 41 = 54.56 より 55\ \mathrm{kJ}
融解: 1.0 \times 6.0 = 6.0\ \mathrm{kJ}
0 ℃ → 100 ℃ の水: 18 \times 4.2 \times 100 = 7560\ \mathrm{J} = 7.56\ \mathrm{kJ}
蒸発: 1.0 \times 41 = 41\ \mathrm{kJ}
合計 6.0 + 7.56 + 41 = 54.56 より 55\ \mathrm{kJ}
確認問題
1
純物質を加熱したとき、融解中の温度はどうなるか。
答え
一定（加えた熱は融解だけに使われる）