相變與臨界現象
一級相變
看著一鍋水將沸未沸的那一刻。有那麼一會兒，水和蒸汽的氣泡並肩共存，在同一口鍋裡推擠，誰也壓不倒誰。這種兩種不同物態在同一時刻共存，再加上要推動轉變所需吞下的一口隱藏能量，正是一級相變的標誌。
在一級相變裡，物質從一個相驟然跳到另一個相，而在轉折點上兩個相能夠共處。關鍵在於，物質必須吸收或釋放一大塊能量——叫作潛熱——才能完成切換，儘管切換期間溫度並不變。這正是為什麼一鍋開水會一直停在 100°C，直到最後一滴蒸乾：所有送進來的熱都被用去把分子扯開，而不是用來升溫。沸騰、結冰、熔化、凝結都是一級相變。
一級相變之所以重要，是因為它能在固定溫度下儲存和釋放巨量的能量，而這恰恰是蒸汽機、冰箱和冰袋得以工作的道理。有一個值得知道的微妙之處：正因為兩個相能共存，有時你可以「衝過頭」——把水過熱到 100°C 以上，或把它過冷到 0°C 以下——只要沒有一顆種子來啟動轉變。轉變蓄勢待發，卻在等待。
冰袋之所以能舒緩腫脹，是因為熔化是一級相變。當冰化成水時，它在恆定的 0°C 上貪婪地從你的皮膚吸走熱量，吞下潛熱，自己卻不升溫——於是它能持續地把熱抽走，時間遠比單純的冷水要長。
正在融化的冰袋一邊吞下潛熱，一邊停在 0°C——這正是一級相變的標誌。
「一級」這個名字是歷史留下的術語，不是排名。它來自描述能量在轉變處如何變化的數學，只是用來把這類帶潛熱的突變，和更平滑的二級相變區分開來。
又稱
另見