熔化熱 ，亦稱熔解熱 [ 1] [ 1] 熔點 。
熔化熱是一種潛熱 ，在熔化 的過程中，物質不斷吸收熱量 而溫度 不變，因此不能通過溫度的變化直接探測到這一熱量。每種物質具有不同的熔化熱。晶體 在一定壓強下具有固定的熔點，也具有固定的熔化熱；非晶體，比如玻璃 和塑料 ，不具有固定的熔點，因而也不具有固定的熔化熱。[ 2]
同一種物質中，液態 比固態 擁有更高的內能 ，因此，在熔化的過程中，固態物質要吸收熱量來轉變為液態。同樣，物質由液態轉變為固態時，也要釋放相同的能量。[ 1] 分子間作用力 ，因此擁有更高的內能。
熔化熱的數值在大多數情況下是大於0的，表示物體在熔化時吸熱，在凝固時放熱，而氦 是唯一的例外。氦-3 在溫度為0.3開爾文 以下時，熔化熱小於0。氦-4 在溫度為0.8開爾文 以下是也輕微地顯示出這種效應。這說明，在一定的恆定壓強下，這些物質凝固時會吸收熱量。
第三周期元素 的摩爾熔化熱第二周期元素 的摩爾熔化熱More information 物質, 熔化熱 (卡路里/克) ...
Close
數據均為1標準大氣壓 ，熔點時的值。
熔化熱數據也能用來計算固體物質在水中的溶解度 。在理想溶液 中，溶質 達到飽和時的摩爾分數
x
2
{\displaystyle x_{2}}
熔點
T
f
u
s
{\displaystyle T_{f}us}
溫度 的函數 。
ln
x
2
=
−
Δ
H
f
u
s
∘
R
(
1
T
−
1
T
f
u
s
)
{\displaystyle \ln x_{2}=-{\frac {\Delta H_{\mathit {fus}}^{\circ }}{R}}\left({\frac {1}{T}}-{\frac {1}{T_{\mathit {fus}}}}\right)}
這裏的R是普適氣體常數 。
比如，298K （約25℃ ）時，對乙酰氨基酚 在水中的溶解度為：
x
2
=
exp
(
−
28100
J mol
−
1
8.314
J K
−
1
mol
−
1
(
1
298
−
1
442
)
)
=
0.0248
{\displaystyle x_{2}=\exp {\left(-{\frac {28100{\mbox{ J mol}}^{-1}}{8.314{\mbox{ J K}}^{-1}{\mbox{ mol}}^{-1}}}\left({\frac {1}{298}}-{\frac {1}{442}}\right)\right)}=0.0248}
換算為克 /升 ：
0.0248
∗
1000
g
18.053
m
o
l
−
1
1
−
0.0248
∗
151.17
mol
−
1
=
213.4
{\displaystyle {\frac {0.0248*{\frac {1000\mathrm {g} }{18.053\mathrm {mol^{-1}} }}}{1-0.0248}}*151.17{\mbox{ mol}}^{-1}=213.4}
這樣計算得出的理論值與實際值（240 g/L）的誤差 為11%。由於溶液並不是理想溶液，若將額外的熱容量 的影響考慮在內，將得到更精確的結果。[ 12]
固體在溶劑 中溶解，達到溶解平衡 後，溶液中的溶質與未溶固體的化學勢 是相同的：
μ
s
o
l
i
d
∘
=
μ
s
o
l
u
t
i
o
n
∘
{\displaystyle \mu _{solid}^{\circ }=\mu _{solution}^{\circ }\,}
或
μ
s
o
l
i
d
∘
=
μ
l
i
q
u
i
d
∘
+
R
T
ln
X
2
{\displaystyle \mu _{solid}^{\circ }=\mu _{liquid}^{\circ }+RT\ln X_{2}\,}
其中
μ
l
i
q
u
i
d
∘
{\displaystyle \mu _{liquid}^{\circ }}
拉烏爾定律 。化簡後得到：
R
T
ln
X
2
=
−
(
μ
l
i
q
u
i
d
∘
−
μ
s
o
l
i
d
∘
)
{\displaystyle RT\ln X_{2}=-(\mu _{liquid}^{\circ }-\mu _{solid}^{\circ })\,}
又因為：
Δ
G
f
u
s
∘
=
−
(
μ
l
i
q
u
i
d
∘
−
μ
s
o
l
i
d
∘
)
{\displaystyle \Delta G_{\mathit {fus}}^{\circ }=-(\mu _{liquid}^{\circ }-\mu _{solid}^{\circ })\,}
其中
Δ
G
f
u
s
∘
{\displaystyle \Delta G_{\mathit {fus}}^{\circ }}
自由焓 變。所以溶質固體和溶質熔液之間的化學勢差異遵循以下方程：
R
T
ln
X
2
=
−
(
Δ
G
f
u
s
∘
)
{\displaystyle RT\ln X_{2}=-(\Delta G_{\mathit {fus}}^{\circ })\,}
應用吉布斯－亥姆霍茲方程 ：
(
∂
(
Δ
G
f
u
s
∘
T
)
∂
T
)
p
=
−
Δ
H
f
u
s
∘
T
2
{\displaystyle \left({\frac {\partial ({\frac {\Delta G_{\mathit {fus}}^{\circ }}{T}})}{\partial T}}\right)_{p\,}=-{\frac {\Delta H_{\mathit {fus}}^{\circ }}{T^{2}}}}
經過計算得到：
(
∂
(
ln
X
2
)
∂
T
)
=
Δ
H
f
u
s
∘
R
T
2
{\displaystyle \left({\frac {\partial (\ln X_{2})}{\partial T}}\right)={\frac {\Delta H_{\mathit {fus}}^{\circ }}{RT^{2}}}}
或：
d
(
ln
X
2
)
=
Δ
H
f
u
s
∘
R
T
2
∗
d
T
{\displaystyle \mathrm {d} (\ln X_{2})={\frac {\Delta H_{\mathit {fus}}^{\circ }}{RT^{2}}}*\mathrm {d} T}
對上面的方程等號兩邊進行積分 （忽略了摩爾熔化焓隨溫度的改變）
∫
X
2
=
1
X
2
=
x
2
d
(
ln
X
2
)
=
ln
x
2
=
∫
T
f
u
s
T
Δ
H
f
u
s
∘
R
T
2
∗
d
T
{\displaystyle \int _{X_{2}=1}^{X_{2}=x_{2}}\mathrm {d} (\ln X_{2})=\ln x_{2}=\int _{T_{\mathit {fus}}}^{T}{\frac {\Delta H_{\mathit {fus}}^{\circ }}{RT^{2}}}*\mathrm {d} T}
可以得到最終結果：
ln
x
2
=
−
Δ
H
f
u
s
∘
R
(
1
T
−
1
T
f
u
s
)
{\displaystyle \ln x_{2}=-{\frac {\Delta H_{\mathit {fus}}^{\circ }}{R}}\left({\frac {1}{T}}-{\frac {1}{T_{\mathit {fus}}}}\right)}
存档副本 . [2015-02-05 ] . （原始內容存檔 於2021-01-19）.存档副本 . [2015-02-05 ] . （原始內容存檔 於2018-12-26）.存档副本 . [2015-02-05 ] . （原始內容存檔 於2013-07-07）.存档副本 . [2015-02-05 ] . （原始內容存檔 於2020-12-12）.Measurement and Prediction of Solubility of Paracetamol in Water-Isopropanol Solution. Part 2. Prediction H. Hojjati and S. Rohani Org. Process Res. Dev.; 2006 ; 10(6) pp 1110–1118; (Article) doi :10.1021/op060074g Atkins, Peter; Jones, Loretta, Chemical Principles: The Quest for Insight 4th, W. H. Freeman and Company: 236, 2008, ISBN 0-7167-7355-4 Ott, J. Bevan; Boerio-Goates, Juliana, Chemical Thermodynamics: Advanced Applications, Academic Press, 2000, ISBN 0-12-530985-6 
