工程师平台
返回工程计算

相变潜热计算器

Q = mL 算熔化、汽化等恒温相变段所需热量与加热时间,配合显热分段求总能耗

适用场景

计算物质在恒温相变段(熔化、凝固、汽化、凝结)吸收或放出的热量与恒定功率下所需时间, 适用于蒸发器、熔炼、冷冻干燥、融冰与蒸汽加热等工艺的相变段能耗估算。 潜热数值由物性手册按实际物质与相变压力查取后填入,本页不内置材料潜热库;相变前后的显热升降温须用「显热加热功率」计算器另算后分段叠加。

相变潜热参数

水汽化潜热 ≈ 2257 kJ/kg,水冰熔化潜热 ≈ 334 kJ/kg;相变期间温度保持不变。

相变潜热结果
相变所需能量
1128.50
kJ
所需时间
18.81
min

注意:本工具仅计算相变阶段所需能量,实际工程还需叠加相变前后将物质升/降温到相变点的显热(Q = m·Cp·ΔT)。

算完这个,通常还需要
常见问题 FAQ

潜热 Q = mL 和显热 Q = mcΔT 有什么区别?

显热是物质温度发生变化、但相态不变时吸收或放出的热量,Q = m·c·ΔT,热量体现为温度升降;潜热是物质在恒温下发生相变(熔化、凝固、汽化、凝结)时吸收或放出的热量,Q = m·L(计算书中记为 Q = m·r),热量用于改变分子间结合方式,温度在整个相变段保持不变。以水为例,汽化潜热约 2257 kJ/kg,相当于同质量水升温约 539 ℃ 所需的显热量级,所以涉及蒸发、熔化、冻结的工艺,潜热往往是能耗主导项,不能只算显热。

熔化潜热、汽化潜热的数值从哪来?

潜热是材料物性,必须由物性手册或工程数据库按实际物质和相变压力查取,作为设计输入填进本页。常用参考值:标准大气压下水的汽化潜热约 2257 kJ/kg(100 ℃)、冰的熔化潜热约 334 kJ/kg(0 ℃)。潜热随压力变化——水的汽化潜热随压力升高而减小,接近临界点时降为零,压力容器或真空工况不能直接套用标准大气压数值。本页不内置材料潜热库,物质与取值由使用人负责核对。

恒温相变段的热量怎么算?

相变进行期间温度不变,没有 ΔT 可用,因此该段热量只按 Q = m·L 计算:相变质量乘以单位质量潜热。若以恒定功率 P 加热,所需时间 t = Q/P(本页输出换算为分钟 t = Q/(P·60)),且不考虑散热损失与加热效率,实际耗时更长、实际耗电须再除以加热效率。因为相变段温度恒定,向环境的散热损失在整个相变期间近似恒定,长相变过程的累计损失可能相当可观,需要保温或计入余量。

既有温升又有相变的过程怎么分段算?

沿温度轴把过程切成若干段,逐段算热后再相加。例如冰加热成蒸汽:冰从初温升温到 0 ℃(显热,用冰的 cp)→ 0 ℃ 熔化(潜热,334 kJ/kg)→ 水从 0 ℃ 升温到 100 ℃(显热,cp = 4.186 kJ/(kg·K),用站内「显热加热功率」计算器)→ 100 ℃ 汽化(潜热,2257 kJ/kg,用本页)→ 蒸汽继续过热升温(显热,用水蒸气 cp)。冷却凝固过程方向相反、分段相同。把各段能量求和才是总能耗,本页只承担其中恒温相变段的计算。

相变潜热与分段加热相关工程知识

Q=mL、显热潜热分段与相变压力

更多
手机上也想算相变潜热?

Eng 计算工具箱 微信小程序 —— 工程计算与日常工具,免登录、无广告、不占内存。或微信搜索Eng计算工具箱

手机号登录后送 1 张专业版校核券

看有哪些工具

流体与热 · 同类还有 20 个

管路阻力、泵与汽蚀、换热温差,散热侧的热阻风道与风扇选型。

看全部工程计算工具