潜熱の計算 (Q = mL)

潜熱は、物質が一定の温度で状態を変える間に吸収または放出するエネルギーです。0 °Cで溶ける氷、100 °Cで沸騰する水、冷たい窓で凝縮する水蒸気などがその例です。温度が動かないため、Q = mcΔTでは扱えず、Q = mLが必要になります。融解熱・蒸発熱の問題、氷による冷却負荷、蒸発冷却の見積もりにお使いください。

使い方

1. 熱量、質量、潜熱のどれを求めるかを選びます。
2. 水の相変化を選ぶか、ほかの物質を選んで潜熱をkJ/kgで入力します。
3. 質量とその単位を入力します。
4. 質量や潜熱を求める場合は、熱量をkJで入力します。
5. 水の場合は、表で液体を温める場合とエネルギーを比べてみます。

計算式

Q = m × L

QはkJ単位の熱量、mはkg単位の質量、LはkJ/kg単位の比潜熱（数値としてはJ/gと同じ）です。水のLは、融解で約334 kJ/kg、100 °Cでの蒸発で2,256 kJ/kgです。より低い温度での蒸発にはエネルギーがさらに必要で、25 °Cでは約2,442 kJ/kgです。

計算例

100 °Cの水500 gをすべて沸騰させるには、Q = 0.5 × 2,256 = 1,128 kJ、約0.313 kWhかかります。同じ500 gの氷を溶かすには167 kJだけで、溶けた水を0から100 °Cに温めるには209.2 kJかかります。氷から水蒸気になるまでの全エネルギーの約4分の3が、沸騰に使われます。