Höyrystymislämpö

Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan.

Höyrystymislämpö (tunnus Q_h) on fysikaalinen suure. Se määritellään lämpömääräksi, joka tarvitaan höyrystämään haluttu määrä jotakin tiettyä ainetta. Aineen höyrystyessä molekyylien väliset sidokset katkeavat ja aine muuttuu nesteestä kaasuksi. Höyrystymislämmön yksikkö on joule (J).

Koska höyrystyminen on tiivistymisen vastaprosessi, käytetään myös termiä tiivistymislämpö. Tiivistymislämpö määritellään lämpömääräksi, joka vapautuu kun vastaava määrä ainetta tiivistyy kiehumispisteessään normaalipaineessa. Kaasun lämpötilan tai paineen laskiessa kaasun energia pienenee, ja lopulta molekyylien liike käy niin heikoksi, että molekyylien väliset voimat jaksavat vetää ne lähelle toisiaan. Tietyllä rajalla kaasu muuttuu nesteeksi ja höyrystymislämpöä vastaava energia vapautuu.

Mitä korkeampi paine ja lämpötila aineella on, sitä pienempi on sen höyrystymislämpö. Kriittisessä pisteessä (vesi: 374.15 °C, p=221.2 bar) nesteen höyrystymislämpö on nolla. Tässä lämpötilassa nesteen ja höyryn välinen jyrkkä ero katoaa. Aine ei höyrysty lämmittämällä eikä nesteydy nostamalla painetta. Lämpötilan ylittäessä kriittisen pisteen puhutaan paineen mukaan joko ylikriittisestä fluidista tai ylikriittisestä höyrystä.

Höyrystymislämpö lasketaan kaavalla Q_h=rm, missä r on aineen ominaishöyrystymislämpö ja m aineen massa. Aineen sulattamiseen tarvittavaa energiaa kutsutaan puolestaan sulamislämmöksi.

Ominaishöyrystymislämpö (tunnus r) on tietylle aineelle ominainen vakio. Se määritellään lämpömääränä, joka vaaditaan höyrystämään yksi kilogramma ainetta höyrystymislämpötilassaan normaalipaineessa, 101 325 Pa:ssa. Ominaishöyrystymislämmön yksikkö on J/kg.

Esimerkiksi veden ominaishöyrystymislämpö normaalipaineessa on noin 2 260 kJ/kg, joka vastaa 40,8 kJ/mol. Tämä on melko paljon eli noin viisi kertaa energiamäärä, joka tarvitaan veden lämmittämiseksi 0 °C lämpötilasta 100 °C lämpötilaan.

Moolinen höyrystymislämpö puolestaan määritellään lämpömääränä, joka vaaditaan höyrystämään yksi mooli ainetta höyrystymislämpötilassaan normaalipaineessa. Moolisen höyrystymislämmön yksikkö on J/mol. Moolinen höyrystyslämpö saadaan ominaishöyrystymislämmöstä kertomalla se aineen moolimassalla.

• Ominaislämpökapasiteetti
• Entalpia
• Sulamislämpö