結構生物化學/獨特性質/高汽化熱
外觀
水的一個獨特性質是它具有高汽化熱。
汽化熱是指將一克液體在沸點轉化為氣體所需的能量。這種所需的能量將破壞水中的分子間吸引力。在 100oC,即水的沸點,水的汽化熱為 2260 J/g。這意味著在沸點將 1 克水轉化為 1 克蒸汽需要 2260 J 的熱量。當水從液體轉化為蒸汽時,2260 J 的熱量將被水吸收。但當 1 克蒸汽轉化回 1 克液體時,2260 J 將被釋放到水的周圍環境中。[1]
導致水高汽化的主要分子內力是氫鍵。由於液態水由許多 H2O 分子組成,因此在水分子之間形成了大量的氫鍵。儘管氫鍵不是最強的力(尤其是在考慮離子鍵或共價鍵時,它們要強得多),但需要斷裂的大量氫鍵導致了高汽化熱,因為可以釋放出大量的能量。當水在汽化過程中改變其物理狀態時,水分子體積會發生很大變化。例如,一摩爾水包含 18 克液體;但在氣相中,相同的一摩爾水將相當於 22.4 升氣體。[2]