潛熱 〈Latent Heat〉

潛熱 （Latent Heat）
國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

潛熱是物質在相變化（固態 ↔ 液態 ↔ 氣態）過程中，溫度沒有變化的情況下，吸收或釋放的能量。這個名詞是由蘇格蘭物理學家約瑟夫•佈雷克（Joseph Black）於1750年左右從拉丁文的「latere」衍生而來，意即「隱藏」。目前潛熱這個名詞在很多書籍文章中稱為焓的變化（enthalpy transformation）。

對物質加熱，所增加的能量通常以動能的形式表現，巨觀上即溫度升高。當分子動能提高到某個程度，則增加 的能量用來破壞分子間的作用力，此時分子動能並不增加，而是提高了位能。因為巨觀上看不到位能變化，所以稱為潛熱。潛熱可分為熔化熱及汽化熱，當相變是由 固態轉為液態時，能量改變是吸熱性的，稱為熔化熱；當相變是由液態轉為氣態時，能量改變也是吸熱性的，稱為汽化熱；當相變是另一個方向的時候（氣態→液態 →固態），能量改變則為放熱性的。

潛熱方程式是： Q=mL
（m為物質質量，單位：kg；L為單位質量相變化時所需要的熱量，單位：J/kg）
※上式亦可以每莫耳來計算

在冷凍工程運用上，潛熱的利用是最重要的，冷凍機械就是利用潛熱較大的冷媒來達到我們所需之低溫度，例如一般使用的R -134a 的蒸發潛熱為216.83 kJ/kg。

當液體未達沸點時進行蒸發作用仍需要汽化熱，此熱量若無外界提供，則蒸發的分子帶走熱量會造成液體本身溫度下降。夏天天氣炎熱，教室內剛拖過地時較為涼爽便是這個道理。

參考資料：
1. Latent heat. http://en.wikipedia.org/wiki/Latent_heat