昇華エンタルピー

関係式 [latex]Delta H_{text{sub}} = Delta H_{text{fus}} + Delta H_{text{vap}}[/latex] は、熱化学の基本原理であるヘスの定熱総和の法則を直接適用したものです。この法則は、初期状態と最終状態が同じであれば、化学的または物理的プロセス中の全エンタルピー変化は、経路に関係なく同じであると述べています。この文脈では、初期状態は固体相であり、最終状態は気体相です。固体から気体になるには、2 つの経路が考えられます。直接的な 1 段階の経路 (昇華) または 2 段階の経路 (固体を液体に融解し、次に液体を気化して気体にする) です。

The enthalpy change for the direct path is the enthalpy of sublimation, [latex]\Delta H_{\text{sub}}[/latex]. The enthalpy change for the two-step path is the sum of the enthalpy of fusion ([latex]\Delta H_{\text{fus}}[/latex], for the solid-to-liquid transition) and the enthalpy of vaporization ([latex]\Delta H_{\text{vap}}[/latex], for the liquid-to-gas transition). Since the initial and final states are identical for both pathways, Hess’s Law dictates that their total enthalpy changes must be equal. This principle is incredibly useful because it allows for the calculation of an unknown enthalpy change from known values. For instance, if the enthalpies of fusion and vaporization are experimentally easier to measure than the enthalpy of sublimation, the latter can be calculated accurately. This data is crucial for chemical engineers and physicists in designing processes and modeling physical phenomena where sublimation is a key factor, such as in material deposition, cryogenics、 そして astrophysics.