融合熱とは

融解熱は、融解エンタルピーとも呼ばれ、物質を固体から液体に変換するのに必要なエネルギー量です。 固体が融解する温度に達すると、同じ熱源にさらされても、融解中にその温度は上昇し続けません。 固体が融解している間、固体は熱源からエネルギーを吸収し続けます。これにより、融解に必要な分子変化が起こります。

固体が加熱されると、融点に達するまで温度が上昇します。 この温度に達すると、固体を液体に変換するために、追加のエネルギーを固体に供給する必要があります。 融解熱とは、融解温度に達したときに必要なエネルギーを指しますが、固体をその融点まで加熱するのに必要なエネルギーではありません。

固体を液体に変換するプロセスには、人間の目に見える相変換以上のものが含まれます。 顕微鏡レベルでは、固体内の分子が互いに引き付け合うため、比較的安定した構造を維持できます。 固体を融解するには、分子を互いに分離する必要があります。つまり、物質は追加のエネルギーを受け取る必要があります。 融解中に供給されるエネルギーは、運動エネルギーではなく位置エネルギーとして分子によって保存されます。融解中の温度が一定であるため、この時点では分子の動きは増加または減少しません。

物質が完全に液体に変化した後、その温度は再び上昇し始めます。 沸点に達するまでこれを行います。沸点に達すると、液体は気体に変わりますが、温度は再び一定に保たれます。 この変換のために、物質は再び追加のエネルギーを必要とします。今回は蒸発のエンタルピーと呼ばれます。 温度は、固体、液体、気体などの物質の状態が変化しても常に一定です。

固体を溶かすのに必要な融解熱は、分子結合の強度に大きく依存するため、液体に変換するには、物質ごとに異なる融解熱量が必要です。 たとえば、鉛を溶かすのに必要なエネルギーの量は、氷を液体水に溶かすのに必要な量よりも少ない。 これは、融解熱が物質を融点まで上げるのに必要な温度を考慮せず、物質が融点に達したときに物質を完全に液体に変換するのに必要な熱量としてのみ測定されるためです。