なぜ氷水はすべての氷が融けるまで正確に0°Cのままなのか
コップに入った氷水は、周囲から熱を吸収し続けても、正確に0°C(32°F)のままです。なぜなら、その流入するエネルギーはすべて、温度を上げるのではなく、氷を融かすための潜熱として使われているからです。最後の一片の氷が完全に融けて初めて、水の温度は実際に上昇し始めます。
よくある質問
なぜ水は強火にかけても、完全に沸騰して蒸発しきるまでにこれほど時間がかかるのですか?
水が沸点に達すると、それ以降加えられる熱エネルギーはすべて、水の温度をさらに上げるのではなく、液体の水を蒸気に変える気化の潜熱として使われます。これが、沸騰している水がすべて蒸発するまで一定の温度を保ち続ける理由です。
すべての状態変化に同じ量の潜熱が必要なのですか?
いいえ。必要な潜熱の具体的な量は、物質の種類とどの状態変化が起きているかによって大きく異なります。水の場合、特に気化熱(沸騰)は融解熱(融解)よりも著しく大きくなっています。