熱、溫度與熱能
相變
相變是物質在各種狀態(固態、液態、氣態)之間切換的過程。冰熔化成水、水沸騰成蒸氣、蒸氣在冰冷的窗上凝結成水珠,這些都是相變,是物質日常在不同型態之間的轉變。
每種相變都有名稱與對應的逆過程:熔化與其逆過程凝固(固態變液態);汽化(沸騰)與其逆過程凝結(液態變氣態);以及昇華與其逆過程凝華(固態直接與氣態互換,就像乾冰冒煙那樣)。在給定壓力下,相變發生在一個特定溫度,而且整個過程中溫度維持不變,同時吸收或釋放潛熱。
相變過程中溫度維持不變,是初學者應該牢牢記住的關鍵:冰在熔化時,所有加入的能量都用來把僵硬的結構鬆解成液體,而不是讓混合物變得更熱,所以在最後一塊冰消失之前,溫度計都停在熔點不動。相變溫度會隨壓力改變,這就是為什麼在高山上水會在較低溫度就沸騰。
在海拔 3000 公尺的高山上,空氣較稀薄使壓力降低,足以讓水在約 90°C 而非 100°C 就沸騰——所以在那裡煮義大利麵會更慢熟。
沸點取決於壓力:高處壓力較低,水在不到 100°C 就沸騰。
相變過程中溫度維持不變,同時吸收或釋放潛熱,而相變溫度本身會隨壓力改變。
又称
另见