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公式

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結果

潜熱エネルギー
668,000
ジュール(J)
エネルギー 668 kJ
計算式 Q = m × L

潜熱とは?

潜熱とは、融解・凝固・沸騰・凝縮といった相変化のときに、物質が温度を一定に保ったまま吸収または放出するエネルギーのことです。温度を変化させる「顕熱」とは異なり、潜熱はすべて物質内部の分子結合の組み換えに使われます。この計算ツールでは、シンプルな関係式 \(Q = m \times L\) を用いて、相変化に必要な総エネルギーを求めます。

加えた熱量に対する温度を示す加熱曲線。融点と沸点で平坦な部分がある
相変化の間、加えた熱は温度を上げず、エネルギーは分子結合を切るために使われます(潜熱)。

このツールの使い方

物質の質量をキログラム(kg)で、比潜熱をキログラムあたりのジュール(J/kg)で入力してください。この2つを掛け合わせることで、総熱量 \(Q\) がジュール単位で算出され、見やすいようにキロジュール(kJ)にも換算されます。融解・凝固を扱う場合は融解潜熱を、沸騰・凝縮を扱う場合は蒸発潜熱を使いましょう。

計算式の解説

用いる式は次のとおりです。

$$Q = \text{Mass (kg)} \times \text{Specific Latent Heat (J/kg)}$$

\(Q\) は熱量(ジュール/J)、\(m\) は質量(キログラム/kg)、\(L\) は比潜熱(J/kg)を表します。代表的な参考値として、水の融解潜熱は約 334,000 J/kg、水の蒸発潜熱は約 2,260,000 J/kg です。

物質の三態と、相変化および潜熱を示す矢印の図
潜熱は融解、凝固、蒸発、凝縮の際に吸収または放出されます。

計算例

0 °C の氷 2 kg を融かすには、どれだけのエネルギーが必要でしょうか。\(L = 334{,}000\ \text{J/kg}\) を使うと、

$$Q = 2 \times 334{,}000 = 668{,}000\ \text{J}$$

すなわち 668 kJ となります。これは、氷を固体の状態に保っている結合を切り離すために必要なエネルギーであり、この間、温度は上昇しません。

よくある質問

潜熱と顕熱の違いは何ですか? 潜熱は温度を一定に保ったまま相を変化させるエネルギーで、顕熱は相変化を伴わずに温度を変化させるエネルギーです。

どの単位を使えばよいですか? 質量をキログラム、比潜熱を J/kg で入力すると、答えはジュール単位で得られます。\(L\) の値が kJ/kg の場合は 1000 を掛けてください。

どんな物質でも使えますか? はい。対象の物質に合った正しい比潜熱(融解潜熱または蒸発潜熱)を入力すれば、どんな物質にも使えます。

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