Höyrystymislämpö

Höyrystymislämpö (tunnus Qh) on fysikaalinen suure. Se määritellään lämpömääräksi, joka tarvitaan höyrystämään haluttu määrä jotakin tiettyä ainetta. Aineen höyrystyessä molekyylien väliset sidokset katkeavat ja aine muuttuu nesteestä kaasuksi. Höyrystymislämmön yksikkö on joule (J).

Koska höyrystyminen on tiivistymisen vastaprosessi, käytetään myös termiä tiivistymislämpö. Tiivistymislämpö määritellään lämpömääräksi, joka vapautuu kun vastaava määrä ainetta tiivistyy kiehumispisteessään normaalipaineessa. Kaasun lämpötilan tai paineen laskiessa kaasun energia pienenee, ja lopulta molekyylien liike käy niin heikoksi, että molekyylien väliset voimat jaksavat vetää ne lähelle toisiaan. Tietyllä rajalla kaasu muuttuu nesteeksi ja höyrystymislämpöä vastaava energia vapautuu.

Mitä korkeampi paine ja lämpötila aineella on, sitä pienempi on sen höyrystymislämpö. Kriittisessä pisteessä (vesi: 374.15 °C, p=221.2 bar) nesteen höyrystymislämpö on nolla. Tässä lämpötilassa nesteen ja höyryn välinen jyrkkä ero katoaa. Aine ei höyrysty lämmittämällä eikä nesteydy nostamalla painetta. Lämpötilan ylittäessä kriittisen pisteen puhutaan paineen mukaan joko ylikriittisestä fluidista tai ylikriittisestä höyrystä.

Höyrystymislämpö lasketaan kaavalla Qh=rm, missä r on aineen ominaishöyrystymislämpö ja m aineen massa. Aineen sulattamiseen tarvittavaa energiaa kutsutaan puolestaan sulamislämmöksi.

 Höyrystymislämpö aineyksikköä kohti 
Ominaishöyrystymislämpö (tunnus r) on tietylle aineelle ominainen vakio. Se määritellään lämpömääränä, joka vaaditaan höyrystämään yksi kilogramma ainetta höyrystymislämpötilassaan normaalipaineessa, 101 325 Pa:ssa. Ominaishöyrystymislämmön yksikkö on J/kg.

Esimerkiksi veden ominaishöyrystymislämpö normaalipaineessa on noin 2 260 kJ/kg, joka vastaa 40,8 kJ/mol. Tämä on melko paljon eli noin viisi kertaa energiamäärä, joka tarvitaan veden lämmittämiseksi 0 °C lämpötilasta 100 °C lämpötilaan.

Moolinen höyrystymislämpö puolestaan määritellään lämpömääränä, joka vaaditaan höyrystämään yksi mooli ainetta höyrystymislämpötilassaan normaalipaineessa. Moolisen höyrystymislämmön yksikkö on J/mol. Moolinen höyrystyslämpö saadaan ominaishöyrystymislämmöstä kertomalla se aineen moolimassalla.

 Alkuaineiden moolisia höyrystymislämpöjä 

 Alkuaine  Höyrystymislämpö (kJ/mol) Aktinium  400 Alumiini  293,4 Antimoni  77,14 Argon  6,447 Arseeni  34,76 Astatiini  114 Barium  142 Beryllium  292,40 Boori  489,7 Bromi  15,438 Cerium  414 Cesium  67,74 Elohopea  59,229 Fluori  3,2698 Fosfori  12,129 Gallium  258,7 Germanium  330,9 Hafnium  575 Happi  3,4099 Helium  0,0845 Hiili  355,8 Hopea  250,58 Indium  231,5 Iridium  604 Jodi  20,752 Kadmium  100

 Alkuaine  Höyrystymislämpö (kJ/mol) Kalium  79,87 Kalsium  153,6 Kloori  10,2 Koboltti  376,5 Kromi  344,3 Krypton  9,029 Ksenon  12,636 Kupari  300,3 Kulta  334,4 Lantaani  414 Litium  145,92 Lyijy  177,7 Magnesium  127,4 Mangaani  226 Molybdeeni  598 Natrium  96,96 Neon  1,7326 Neptunium  - Nikkeli  370,4 Niobium  696,6 Osmium  627,6 Palladium  357 Pii  384,22 Platina  510 Polonium  60,1 Radium  37

 Alkuaine  Höyrystymislämpö (kJ/mol) Radon  16,4 Rauta  349,6 Renium  715 Rikki  1,7175 Rodium  493 Rubidium  72,216 Rutenium  595 Seleeni  26,3 Sinkki  115,3 Skandium  314,2 Strontium  144 Tallium  164,1 Tantaali  743 Teknetium  660 Telluuri  52,55 Tina  295,8 Titaani  421 Torium  514,4 Typpi  2,7928 Vanadiini  452 Vety  0,44936 Vismutti  104,8 Volframi  824 Yttrium  363 Zirkonium  58,2

 Aineiden ominaishöyrystymislämpöjä normaalipaineessa 

 Aine  Ominaishöyrystymislämpö r (kJ/kg) Asetoni  539 Etanoli  841 Etyylieetteri  353 Bentseeni  394 Metanoli  1104 Metyylikloridi  406 m-Ksyleeni  339

 Aine  Ominaishöyrystymislämpö r (kJ/kg) Rikkihiili  356 Tärpätti  293 Tolueeni  364 Vesi  2257 Jäähdytysneste R-12 (t=–30 °C, p=1,00 bar)  165 Jäähdytysneste R-502 (t=–30 °C, p=1,99 bar)  167

 Katso myös 
 Ominaislämpökapasiteetti
 Entalpia
 Sulamislämpö

Luokka:Kemialliset ominaisuudet
Luokka:Termodynamiikka
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit