熔化热，亦称熔解热，是单位质量物质由固态转化为液态时，物体需要吸收的热量。物体熔化时的温度称为熔点。
熔化热是一种潜热，在熔化的过程中，物质不断吸收热量而温度不变，因此不能通过温度的变化直接探测到这一热量。每种物质具有不同的熔化热。晶体在一定压强下具有固定的熔点，也具有固定的熔化热；非晶体，比如玻璃和塑料，不具有固定的熔点，因而也不具有固定的熔化热。
同一种物质中，液态比固态拥有更高的内能，因此，在熔化的过程中，固态物质要吸收热量来转变为液态。同样，物质由液态转变为固态时，也要释放相同的能量。液体中的物质微粒与固体中的相比，受到更小的分子间作用力，因此拥有更高的内能。
熔化热的数值在大多数情况下是大于0的，表示物体在熔化时吸热，在凝固时放热，而氦是唯一的例外。氦-3在温度为0.3开尔文以下时，熔化热小于0。氦-4在温度为0.8开尔文以下是也轻微地显示出这种效应。这说明，在一定的恒定压强下，这些物质凝固时会吸收热量。


常见物质的熔化热 数据均为1标准大气压，熔点时的值。


与溶解度的关系 熔化热数据也能用来计算固体物质在水中的溶解度。在理想溶液中，溶质达到饱和时的摩尔分数
  
    
      
        
          x
          
            2
          
        
      
    
    {\displaystyle x_{2}}
  
是该溶质熔化热、熔点
  
    
      
        
          T
          
            f
          
        
        u
        s
      
    
    {\displaystyle T_{f}us}
  
和溶液温度的函数。

  
    
      
        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)}
  

这里的R是普适气体常数。
比如，298K（约25℃）时，对乙酰氨基酚在水中的溶解度为：

  
    
      
        
          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}
  

换算为克/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}
  

这样计算得出的理论值与实际值（240 g/L）的误差为11%。由于溶液并不是理想溶液，若将额外的热容量的影响考虑在内，将得到更精确的结果。


= 证明 =
固体在溶剂中溶解，达到溶解平衡后，溶液中的溶质与未溶固体的化学势是相同的：

  
    
      
        
          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 }}
  
是该条件下，该固体熔液的化学势。这一步利用了理想溶液的假设和拉乌尔定律。化简后得到：

  
    
      
        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 })\,}
  

又因为：

  
    
      
        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 }}
  
是摩尔熔化自由焓变。所以溶质固体和溶质熔液之间的化学势差异遵循以下方程：

  
    
      
        R
        T
        ln
        ⁡
        
          X
          
            2
          
        
        =
        −
        (
        Δ
        
          G
          
            
              f
              u
              s
            
          
          
            ∘
          
        
        )
        
      
    
    {\displaystyle RT\ln X_{2}=-(\Delta G_{\mathit {fus}}^{\circ })\,}
  

应用吉布斯－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}}}}
  

经过计算得到：

  
    
      
        
          (
          
            
              
                ∂
                (
                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}
  

对上面的方程等号两边进行积分（忽略了摩尔熔化焓随温度的改变）

  
    
      
        
          ∫
          
            
              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}
  

可以得到最终结果：

  
    
      
        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)}
  


参考资料 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 


参见 熔化
升华热
汽化热