Движение на молекули в газове, течности и твърди вещества. Топлинно движение
Природата на топлинното движение в кристалите. Кристалната структура е равновесно състояние на система от атоми, което съответства на минимум потенциална енергия. В покой сумата от силите, действащи върху всеки атом на кристала от други атоми, е нула. Атомите в кристалите вибрират около фиксирани равновесни позиции. Природата на тези топлинни колебания е много сложна. Частицата взаимодейства със съседните частици, т.е. вибрациите се предават от атом на атом и се разпространяват в кристала под формата на вълна.
Поради факта, че всеки атом е силно свързан със своите съседи, той не може да се движи сам, сам - той принуждава своите съседи да се движат в такт със себе си. В резултат на това микроскопичното движение в кристала трябва да се представя не като движение на отделни атоми, а като определени колективни, синхронни вибрации на голям брой атоми. Такива вибрации се наричат фонони. Фононите, както казват физиците, са истинските степени на свобода в кристално твърдо тяло. По отношение на фононите могат да се опишат звуковите вълни, топлинният капацитет на кристала, свръхпроводимостта на някои материали и накрая голямо разнообразие от микроскопични явления в кристала.
Некохерентни, т.е. некорелирани, независими фонони винаги присъстват в кристала. Те имат много различни дължини на вълните, разпространяват се в много различни посоки, припокриват се - и в резултат водят само до малки, хаотични вибрации на отделни атоми. Ако обаче сега създадем голям брой кохерентни фонони (т.е. фонони от един и същи тип - с една и съща дължина на вълната, движещи се в една и съща посока в една и съща фаза), ще получим монохроматична вълна на деформация, разпространяваща се в целия кристал. Всяка вибрация съответства на едно фононно състояние с импулс и енергия, k е вълновият вектор
И така, вибрациите на атомите на кристала се заменят с разпространението на система от звукови вълни в веществото, чиито кванти са фонони. Спинът на фонона е нула (в единици). Фононът е бозон и се описва от статистиката на Бозе-Айнщайн. Фононите и тяхното взаимодействие с електроните играят основна роля в съвременните представи за физиката на свръхпроводниците, процесите на топлопроводимост и процесите на разсейване в твърди тела. Моделът на метален кристал може да бъде представен като набор от хармонично взаимодействащи осцилатори, като най-голям принос за тяхната средна енергия имат нискочестотните трептения, съответстващи на еластични вълни, чиито кванти са фононни звукови вълни на Бозе-Айнщайн статистическо взаимодействие с електрони на топлопроводими свръхпроводници
Според квантовата механика вибрациите на решетката могат да бъдат свързани с квазичастици - фонони. Минималната част от енергията, която кристалната решетка може да абсорбира или излъчва по време на топлинни вибрации, съответства на тази фигура на преход от едно енергийно ниво към друго. Тя е равна на h ν и е енергията на фонона. По този начин може да се направи аналогия между светлинните и топлинните вибрации на кристалната решетка - еластичните вълни се разглеждат като разпространение на определени квазиеластични частици - фонони.
Фононът, за разлика от обикновените частици, може да съществува само в определена среда, която е в състояние на топлинно възбуждане. Невъзможно е да си представим фонон, който да се разпространява във вакуум, тъй като той описва квантовата природа на топлинните вибрации на решетката и е завинаги заключен в кристала. Корпускулярният аспект на малките вибрации на атомите в кристална решетка води до концепцията за фонон, а разпространението на еластични топлинни вълни в кристал може да се разглежда като прехвърляне на фонони.
Теорията на топлинните вълни в кристала е разработена от Дебай. Квантовият характер на топлинните вълни, т.е. тяхната дискретност се проявява при температура, наречена характерна температура на Дебай, където е максималната честота на топлинните вибрации на частиците, k е константата на Болцман. Количеството се нарича енергия на Дебай. За повечето твърди тела температурата на Дебай е 100 K. Следователно почти всички твърди тела при обикновени условия не проявяват квантови характеристики. Температурата на Дебай е една от най-важните характеристики на кристала.
Във физиката на твърдото тяло широко се използва понятието фононен газ, т.е. голям брой независими квазичастици, разположени в обема на твърдо тяло. Когато топлинната енергия се абсорбира от твърдо тяло, интензитетът на атомните вибрации се увеличава. Вътрешната енергия на твърдото тяло се състои от енергията на основното състояние на решетката и енергията на фононите. Според теорията на Дебай, възбуденото състояние на решетката може да бъде представено като идеален газ от фонони, движещи се свободно в обема на кристала. В определен температурен диапазон фононният газ е подобен на идеален газ.
Топлинен капацитет на кристала. Класическа теория. Топлинният капацитет на твърдо тяло с обем V означава стойността U - вътрешна енергия, която е сумата от вибрационното движение на частиците, разположени във възлите на кристалната решетка, и потенциалната енергия на тяхното взаимодействие.
Според класическата статистическа механика средната енергия на хармоничен осцилатор е равна и представлява кинетичната енергия и същото количество за потенциалната енергия. Един мол вещество в кристална решетка съдържа N A свободни частици, има 3N A степени на свобода и има енергия
Тогава в кристала топлинният капацитет при постоянен обем се различава малко от топлинния капацитет при постоянно налягане, така че можем просто да го кажем за топлинния капацитет на твърдо тяло. Това твърдение се нарича закон на Дюлонг и Пети. Законът е верен в определен температурен диапазон и не е валиден при ниски температури.
Топлинен капацитет на кристала. Квантова теория. Моделът на Айнщайн. Айнщайн идентифицира кристална решетка от N атоми със система от 3N независими хармонични осцилатори. Ако приемем, че разпределението на осцилаторите по състояния с различни енергии се подчинява на закона на Болцман, можем да намерим средната енергия на осцилатора на кристала. Квантова теория. модел Дебай. При ниски температури моделът на Айнщайн предсказва само качествено промяната в топлинния капацитет. Несъответствието между експерименталните данни и теорията на Айнщайн е елиминирано от Дебай. Той взе предвид, че твърдото тяло има цял спектър от честоти. Идеята на Айнщайн, че всички осцилатори имат една и съща честота на трептене, е прекалено опростена.
Описано е ново явление в кондензираната материя, "скачането" на фонони от едно твърдо тяло в друго през празнина. Благодарение на него звуковата вълна може да преодолее тънките вакуумни пролуки, а топлината може да се пренася през вакуум милиарди пъти по-ефективно, отколкото при обикновено топлинно излъчване.
Топлинно движение на молекулите.
Най-убедителният факт е Брауновото движение на молекулите. Брауновото движение на молекулите потвърждава хаотичния характер на топлинното движение и зависимостта на интензивността на това движение от температурата. За първи път произволното движение на малки твърди частици е наблюдавано от английския ботаник Р. Браун през 1827 г., изследвайки суспендирани във вода твърди частици - спори на мъх. Насочете вниманието на учениците към факта, че спорите се движат по прави линии, които образуват прекъсната линия. Оттогава движението на частиците в течност или газ се нарича Брауново. Проведете стандартен демонстрационен експеримент „Наблюдение на Брауново движение“, като използвате кръгла кутия с две чаши.
Като промените температурата на течност или газ, например, като я увеличите, можете да увеличите интензивността на брауновото движение. Браунова частица се движи под въздействието на молекулярни удари. Обяснението за брауновото движение на частица е, че ударите на молекули течност или газ върху частицата не се компенсират взаимно. Количествената теория на Брауновото движение е разработена от Алберт Айнщайн през 1905 г. Айнщайн показа, че средното квадратично изместване на браунова частица е пропорционално на температурата на средата, зависи от формата и размера на частицата и е право пропорционално на времето за наблюдение. Френският физик J. Perrin провежда серия от експерименти, които количествено потвърждават теорията за Брауновото движение.
Изчисляване на броя на ударите върху съдовата стена.Нека разгледаме идеален едноатомен газ в равновесие в съд с обем V. Нека изберем молекули със скорости от v до v + dv. Тогава броят на молекулите, движещи се в посока на ъгли и с тези скорости ще бъде равен на:
dN v,, = dN v ·d/4. (14.8)
Нека изберем елементарна повърхност с площ dP, която ще приемем за част от стената на съда. За единица време молекулите, затворени в наклонен цилиндър с основа dP и височина v·cos , ще достигнат тази област (виж фиг. 14.3). Броят на пресичанията на избраната повърхност от избраните от нас молекули (броят удари върху стената) за единица време d v,, ще бъде равен на произведението на концентрацията на молекулите и обема на този наклонен цилиндър:
d v,, = dП·v·cos ·dN v,, /V, (14.9)
където V е обемът на съда, съдържащ газа.
Като интегрираме израз (14.9) върху ъгли в рамките на телесен ъгъл от 2, което съответства на промяна в ъглите и в диапазона съответно от 0 до /2 и от 0 до 2, получаваме формула за изчисляване на общия брой удари на молекули със скорости от v до v + dv върху стената.
След като интегрирахме израза върху всички скорости, намираме, че броят на ударите на молекули върху стена с площ dP за единица време ще бъде равен на:
. (14.11)
Като вземем предвид определението за средна скорост, намираме, че броят на ударите на молекулите върху стена на единица площ за единица време ще бъде равен на:
= N/V
Разпределението на Болцман, т.е. разпределението на частиците във външно потенциално поле, може да се използва за определяне на константи, използвани в молекулярната физика. Един от най-важните и известни експерименти в тази област е работата на Перин за определяне на числото на Авогадро. Тъй като газовите молекули не се виждат дори с микроскоп, в експеримента са използвани много по-големи Браунови частици. Тези частици бяха поставени в разтвор, в който върху тях действаше подемна сила. В същото време силата на гравитацията, действаща върху брауновите частици, намалява и по този начин разпределението на частиците по височина изглежда се разтяга. Това даде възможност да се наблюдава това разпределение през микроскоп.
Една от трудностите беше да се получат суспендирани частици с точно същия размер и форма. Перин използва частици дъвка и мастика. Втриване на гумигут във вода. Перин получава яркожълта емулсия, в която при наблюдение през микроскоп могат да се разграничат много сферични зърна. Вместо механично триене, Perrin също третира дъвка или мастика с алкохол, който разтваря тези вещества. Когато такъв разтвор се разрежда с голямо количество вода, се получава емулсия от същите сферични зърна, както при механично смилане на дъвка. За да избере зърна с абсолютно еднакъв размер, Perrin подлага частици, суспендирани в 1 вода, на многократно центрофугиране и по този начин получава много хомогенна емулсия, състояща се от сферични частици с радиус от порядъка на микрометър. След като обработи 1 кг дъвка, Перен получи фракция след няколко месеца, съдържаща няколко дециграма зърна с желания размер. Описаните тук експерименти са извършени с тази фракция.
При изследване на емулсията е необходимо да се правят измервания при незначителни разлики във височината - само няколко стотни от милиметъра. Следователно, разпределението на височината на концентрациите на частици е изследвано с помощта на микроскоп. Много тънко стъкло с широк отвор, пробит в него, беше залепено към предметното стъкло на микроскопа (показано на фигурата). По този начин се получава плоска баня (кювета на Zeiss (1816-1886)), чиято височина е около 100 микрона (0,1 mm). Капка емулсия се поставя в центъра на банята, която веднага се сплесква с покривно стъкло. За да се избегне изпаряването, ръбовете на покривното стъкло бяха покрити с парафин или лак. След това лекарството може да се наблюдава в продължение на няколко дни или дори седмици. Препаратът се поставя на стола на микроскопа, внимателно монтиран в хоризонтално положение. Лещата беше с много голямо увеличение с малка дълбочина на фокуса, така че в същото време беше възможно да се видят само частици, разположени вътре в много тънък хоризонтален слой с дебелина от порядъка на микрометър. Частиците извършиха интензивно Брауново движение. Чрез фокусиране на микроскопа върху определен хоризонтален слой от емулсията беше възможно да се преброи броят на частиците в този слой. След това микроскопът се фокусира върху друг слой и броят на видимите браунови частици отново се преброява. По този начин беше възможно да се определи съотношението на концентрациите на брауновите частици на различни височини. Разликата във височината се измерва с микрометърен винт на микроскопа.
Сега нека да преминем към конкретни изчисления. Тъй като Брауновите частици са в полето на гравитацията и Архимед, потенциалната енергия на такава частица е
В тази формула p е плътността на дъвката, p е плътността на течността, V е обемът на частицата дъвка. Произходът на потенциалната енергия се избира в долната част на клетката, т.е. при h = 0. Записваме разпределението на Болцман за такова поле във формата
n(h) = n0e kT = n0e kT . Спомнете си, че n е броят на частиците на единица обем на височина h, а n0 е броят на частиците на единица обем на височина h = 0.
Броят на топките AN, видими през микроскоп на височина h, е равен на n(h)SAh, където S е площта на видимата част на емулсията, а Ah е дълбочината на рязкост на микроскопа (в Перин експериментално тази стойност беше 1 μm). След това записваме отношението на броя на частиците на две височини h1 и h2, както следва:
AN1 = ((p-p") Vg(h2 _ h1) - експ
Чрез изчисляване на логаритъма на двете страни на равенството и извършване на прости изчисления, ние получаваме стойността на константата на Болцман и след това числото на Авогадро:
k (p_p") Vg (h2 _ h1)
Работейки при различни условия и с различни емулсии, Перин получава стойности за константата на Авогадро, вариращи от 6,5 1023 до 7,2 1023 mol-1. Това беше едно от преките доказателства за молекулярно-кинетичната теория, в чиято валидност не всички учени вярваха по това време.
Средна енергия на молекулите.
В газовете разстоянието между молекулите и атомите обикновено е много по-голямо от размера на молекулите, но много малко. Следователно газовете нямат собствена форма и постоянен обем. Газовете лесно се компресират, тъй като силите на отблъскване на големи разстояния също са малки. Газовете имат свойството да се разширяват неограничено, запълвайки целия предоставен им обем. Газовите молекули се движат с много високи скорости, сблъскват се една с друга и отскачат една от друга в различни посоки. Многобройните удари на молекули върху стените на съда създават налягане на газа.
Движение на молекули в течности
В течностите молекулите не само осцилират около равновесното положение, но също така правят скокове от едно равновесно положение в друго. Тези скокове се случват периодично. Интервалът от време между такива скокове се нарича средно време на уседнал живот(или средно време за релаксация) и се обозначава с буквата τ. С други думи, времето на релаксация е времето на колебания около едно конкретно равновесно положение. При стайна температура това време е средно 10 -11 s. Времето на едно трептене е 10 -12 ... 10 -13 s.
Времето на заседнал живот намалява с повишаване на температурата. Разстоянието между молекулите на течността е по-малко от размера на молекулите, частиците са разположени близо една до друга и е голямо. Подреждането на течните молекули обаче не е строго подредено в целия обем.
Течностите, както и твърдите тела, запазват обема си, но нямат собствена форма. Поради това те приемат формата на съда, в който се намират. Течността има следните свойства: течливост. Благодарение на това свойство течността не се съпротивлява на промяна на формата, леко се компресира и нейните физически свойства са еднакви във всички посоки вътре в течността (изотропия на течности). Естеството на молекулярното движение в течности е установено за първи път от съветския физик Яков Илич Френкел (1894 - 1952).
Движение на молекули в твърди тела
Молекулите и атомите на твърдо вещество са подредени в определен ред и форма кристална решетка. Такива твърди вещества се наричат кристални. Атомите извършват вибрационни движения около равновесното положение и привличането между тях е много силно. Следователно твърдите тела при нормални условия запазват обема си и имат собствена форма.
[Тест по физика 24] Сили на междумолекулно взаимодействие. Агрегатно състояние на материята. Естеството на топлинното движение на молекулите в твърди, течни, газообразни тела и промяната му с повишаване на температурата. Топлинно разширение на телата. Линейно разширение на твърди тела при нагряване. Обемно топлинно разширение на твърди тела и течности. Преходи между агрегатни състояния. Топлина на фазов преход. Фазово равновесие. Уравнение на топлинния баланс.
Сили на междумолекулно взаимодействие.
Междумолекулното взаимодействие е електрическо по природа. Между тяхима сили на привличане и отблъскване, които бързо намаляват с увеличаванеразстояния между молекулите.Действат отблъскващи силисамо на много къси разстояния.Практическо поведение на материята ифизическото му състояниеопределя се от това, което едоминиращи: сили на привличанеили хаотично топлинно движение.В твърдите тела доминират силитевзаимодействия, така че тезапазва формата си.
Агрегатно състояние на материята.
- способността (твърдо вещество) или неспособността (течност, газ, плазма) да поддържа обем и форма,
- наличието или отсъствието на далечен (твърд) и близък ред (течен) и други свойства.
Топлинното движение в твърдите тела е главно вибрационно. На високо
температури, интензивното топлинно движение пречи на молекулите да се доближават една до друга - газообразно
състояние, движението на молекулите е постъпателно и ротационно. . В газове по-малко от 1% обем
отчита обема на самите молекули. При междинни температури
молекулите непрекъснато ще се движат в пространството, разменяйки местата си обаче
разстоянието между тях не е много по-голямо от d – течност. Естеството на движението на молекулите
в течност има колебателен и транслационен характер (в момента, в който те
скок до ново равновесно положение).
Топлинно разширение на телата.
Топлинното движение на молекулите обяснява явлението топлинно разширение на телата. При
нагряване, амплитудата на вибрационното движение на молекулите се увеличава, което води до
увеличаване на размера на тялото.
Линейно разширение на твърди тела при нагряване.
Линейното разширение на твърдо тяло се описва с формулата: L=L0(1+at), където a е коефициентът на линейно разширение ~10^-5 K^-1.
Обемно термично разширение на твърди тела и течности.
Обемното разширение на телата се описва с подобна формула: V = V0(1+Bt), B е коефициентът на обемно разширение и B = 3a.
Преходи между агрегатни състояния.
Едно вещество може да бъде в твърдо, течно или газообразно състояние. Тези
състояния се наричат агрегатни състояния на материята. Веществото може да премине от
едно състояние в друго. Характерна особеност на трансформацията на материята е
възможността за съществуване на устойчиви нехомогенни системи, когато едно вещество може
е в няколко агрегатни състояния едновременно. Когато се описват такива системи
използвайте по-широко понятие за фаза на материята. Например въглерод в твърдо вещество
агрегатното състояние може да бъде в две различни фази - диамант и графит. Фаза
нарича съвкупността от всички части на системата, които при липса на външни
въздействието е физически хомогенно. Ако няколко фази на дадено вещество при даден
температура и налягане съществуват в контакт един с друг, и в същото време масата на един
фаза не нараства поради намаляване на другата, тогава говорят за фазово равновесие.
Топлина на фазов преход.
Топлина на фазов преход- количеството топлина, което трябва да се предаде на веществото (или да се отнеме от него) по време на равновесен изобарно-изотермичен преход на веществото от една фаза в друга (фазов преход от първи ред - кипене, топене, кристализация, полиморфна трансформация и др. .).
За фазовите преходи от втория вид топлината на фазовата трансформация е нула.
Равновесният фазов преход при дадено налягане възниква при постоянна температура - температурата на фазовия преход. Топлината на фазовия преход е равна на произведението от температурата на фазовия преход и разликата в ентропиите в двете фази, между които се извършва преходът.
Фазово равновесие.
Тема: Сили на междумолекулно взаимодействие. Агрегат
състояние на материята. Природата на топлинното движение на молекулите в твърдите вещества,
течни и газообразни тела и изменението му с повишаване на температурата.
Топлинно разширение на телата. Фазови преходи. Топлинна фаза
преходи. Фазово равновесие.
Междумолекулното взаимодействие е електрическо по природа. Между тях
има сили на привличане и отблъскване, които бързо намаляват с увеличаване
разстояния между молекулите.
Силите на отблъскване действат само на много къси разстояния.
На практика поведението на дадено вещество и неговото агрегатно състояние се определя от това, което е доминиращо: привличащите сили или хаотичното топлинно движение.
В твърдите тела доминират силите на взаимодействие, така че те запазват формата си. Силите на взаимодействие зависят от формата и структурата на молекулите, така че няма единен закон за тяхното изчисляване.
Ако обаче си представим, че молекулите имат сферична форма, общият характер на зависимостта на силите на взаимодействие от разстоянието между молекулите –r е представен на Фигура 1-а. Фигура 1-б показва зависимостта на потенциалната енергия на взаимодействие на молекулите от разстоянието между тях. На определено разстояние r0 (различно е за различните вещества) Fattractive = Frepulsive. Потенциалната енергия е минимална, преобладават силите на отблъскване, а при rr0 - обратно.
Фигура 1-c демонстрира прехода на кинетичната енергия на молекулите в потенциална енергия по време на тяхното топлинно движение (например вибрации). Във всички фигури началото на координатите е подравнено с центъра на една от молекулите. При доближаване до друга молекула нейната кинетична енергия преминава в потенциална и достига максимална стойност на разстояния r=d. d се нарича ефективен диаметър на молекулите (минималното разстояние, на което центровете на две молекули се приближават един към друг.
Ясно е, че ефективният диаметър зависи, наред с други неща, от температурата, тъй като при по-високи температури молекулите могат да се сближат.
При ниски температури, когато кинетичната енергия на молекулите е ниска, те се привличат плътно и се установяват в определен ред - твърдо агрегатно състояние.
Топлинното движение в твърдите тела е главно вибрационно. При високи температури интензивното термично движение предотвратява приближаването на молекулите една към друга - газообразно състояние, движението на молекулите е постъпателно и ротационно. При газовете по-малко от 1% от обема е обемът на самите молекули. При междинни температури молекулите непрекъснато ще се движат в пространството, разменяйки местата си, но разстоянието между тях не е много по-голямо от d - течност. Естеството на движението на молекулите в течността е осцилаторно и транслационно (в момента, когато те скачат до ново равновесно положение).
Топлинното движение на молекулите обяснява явлението топлинно разширение на телата. При нагряване амплитудата на вибрационното движение на молекулите се увеличава, което води до увеличаване на размера на телата.
Линейното разширение на твърдо тяло се описва с формулата:
l l 0 (1 t), където е коефициентът на линейно разширение 10-5 K-1. Обемното разширение на телата се описва с подобна формула: V V0 (1 t), е коефициентът на обемно разширение и =3.
Едно вещество може да бъде в твърдо, течно или газообразно състояние. Тези състояния се наричат агрегатни състояния на материята. Едно вещество може да преминава от едно състояние в друго. Характерна особеност на трансформацията на материята е възможността за съществуване на стабилни нехомогенни системи, когато веществото може да бъде в няколко агрегатни състояния едновременно.
Когато се описват такива системи, се използва по-широка концепция за фазата на веществото. Например въглеродът в твърдо агрегатно състояние може да бъде в две различни фази - диамант и графит. Фазата е съвкупността от всички части на една система, която при липса на външно влияние е физически хомогенна. Ако няколко фази на дадено вещество при дадена температура и налягане съществуват в контакт една с друга и масата на една фаза не се увеличава поради намаляване на другата, тогава говорим за фазово равновесие.
Преминаването на веществото от една фаза в друга се нарича фазов преход. По време на фазовия преход настъпва рязка (проявяваща се в тесен температурен диапазон) качествена промяна в свойствата на веществото. Тези преходи са придружени от резки промени в енергията, плътността и други параметри. Има фазови преходи от първи и втори ред. Фазовите преходи от първи ред включват топене, втвърдяване (кристализация), изпаряване, кондензация и сублимация (изпаряване от повърхността на твърдо тяло). Фазовите преходи от този вид винаги са свързани с освобождаването или абсорбирането на топлина, наречена латентна топлина на фазовия преход.
По време на фазовите преходи от втори ред няма рязка промяна в енергията и плътността. Топлината на фазовия преход също е равна на 0. Трансформациите по време на такива преходи се случват незабавно в целия обем в резултат на промяна в кристалната решетка при определена температура, която се нарича точка на Кюри.
Нека разгледаме преход от първи ред. При нагряване на тялото, както беше отбелязано, възниква топлинно разширение на тялото и, като следствие, намаляване на потенциалната енергия на взаимодействие на частиците. Възниква ситуация, когато при определена температура връзката между потенциалната и кинетичната енергия не може да осигури равновесие на старото фазово състояние и веществото преминава в нова фаза.
Топенето е преход от кристално състояние към течно състояние. Q=m, специфична топлина на топене, показва колко топлина е необходима за превръщането на 1 kg твърдо вещество в течност при точката на топене, измерена в J/kg. По време на кристализация количеството отделена топлина се изчислява по същата формула. Топенето и кристализацията се случват при определена температура за дадено вещество, наречена точка на топене.
Изпарение. Молекулите в течността са свързани чрез привличащи сили, но някои от най-бързите молекули могат да напуснат обема на течността. В този случай средната кинетична енергия на останалите молекули намалява и течността се охлажда. За поддържане на изпарението е необходимо да се подава топлина: Q=rm, r – специфична топлина на изпарение, която показва колко топлина трябва да се изразходва за превръщането на 1 kg течност в газообразно състояние при постоянна температура.
Единица: J/kg. При кондензация се отделя топлина.
Топлината на изгаряне на горивото се изчислява по формулата: Q=qm.
При условия на механично и топлинно равновесие състоянията на нехомогенните системи се определят от зададеното налягане и температура, тъй като тези параметри са еднакви за всяка част от системата. Опитът показва, че когато две фази са в равновесие, налягането и температурата са свързани помежду си чрез зависимост, представляваща крива на фазовото равновесие.
Точките, разположени върху кривата, описват хетерогенна система, в която съществуват две фази. Точките, разположени вътре в областите, описват хомогенни състояния на материята.
Ако кривите на всички фазови равновесия на едно вещество се начертаят в равнина, тогава те ще го разделят на отделни области и сами ще се събират в една точка, която се нарича тройна точка. Тази точка описва състояние на материята, в което и трите фази могат да съществуват едновременно. Фигура 2 показва диаграми на състоянието на водата.