ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอเป็นคุณสมบัติทางกายภาพของสาร มันถูกกำหนดให้เป็นปริมาณพลังงานความร้อนที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนมวลต่อหน่วยของสารจากของเหลวเป็นก๊าซที่อุณหภูมิและความดันคงที่ กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสาร ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอมีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนเฟส โดยเฉพาะจากของเหลวเป็นไอ
ก่อนที่จะดำดิ่งลงสู่ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจแนวคิดเรื่องความร้อนแฝง ความร้อนแฝงคือความร้อนที่สารดูดซับหรือปล่อยออกมาในระหว่างการเปลี่ยนแปลงสถานะทางกายภาพ (เฟส) ที่เกิดขึ้นโดยไม่เปลี่ยนอุณหภูมิ ความร้อนแฝงมีสองประเภท: ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว (ของแข็งเป็นของเหลวและในทางกลับกัน) และความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ (ของเหลวเป็นก๊าซ และในทางกลับกัน)
เพื่อทำความเข้าใจความร้อนแฝงของการระเหย ให้พิจารณาหม้อต้มน้ำ เมื่อน้ำร้อน อุณหภูมิของน้ำจะสูงขึ้นจนกระทั่งถึงจุดเดือด เมื่อถึงจุดนี้น้ำจะเริ่มเดือดและกลายเป็นไอน้ำ ที่น่าสนใจคืออุณหภูมิของน้ำคงที่ที่จุดเดือดแม้จะให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องก็ตาม พลังงานที่ได้รับจากความร้อนไม่ได้เพิ่มอุณหภูมิ แต่ถูกใช้เพื่อทำลายพันธะระหว่างโมเลกุลของน้ำ ปล่อยให้พวกมันระเหยออกไปในรูปของก๊าซ พลังงานที่ใช้ระหว่างการเปลี่ยนรูปนี้คือความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ
ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ ( \(L_v\) ) สามารถหาปริมาณได้โดยใช้สูตร: \(Q = m \cdot L_v\) โดยที่: - \(Q\) คือปริมาณความร้อนที่ดูดซับหรือปล่อยออกมาระหว่างการกลายเป็นไอหรือการควบแน่น กระบวนการ วัดเป็น จูลส์ (J) - \(m\) คือมวลของสารที่อยู่ระหว่างการเปลี่ยนเฟส มีหน่วยเป็น กิโลกรัม (กก.) - \(L_v\) คือความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ วัดเป็น จูลต่อ กิโลกรัม (J/kg)
ค่าความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอแตกต่างกันไปตามสารต่างๆ และได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิและความดัน อย่างไรก็ตาม สำหรับสารที่กำหนด สารนั้นจะคงที่ที่อุณหภูมิและความดันที่กำหนด (โดยปกติจะอยู่ที่จุดเดือดภายใต้ความดันบรรยากาศมาตรฐาน) ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจนกระทั่งอุณหภูมิถึงศูนย์ที่อุณหภูมิวิกฤต ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่สูงกว่านั้นซึ่งก๊าซไม่สามารถทำให้เป็นของเหลวได้โดยไม่คำนึงถึงความดันที่ใช้
ปรากฏการณ์ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอมีการใช้งานจริงหลายประการ และสามารถสังเกตได้ในชีวิตประจำวัน ตัวอย่างเช่น:
การทดลองที่แสดงให้เห็นถึงแนวคิดเรื่องความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอเกี่ยวข้องกับการวัดอุณหภูมิของน้ำเมื่อได้รับความร้อนจนถึงจุดเดือดแล้วจึงเดือดต่อ การตั้งค่าง่ายๆ ประกอบด้วย:
ในระหว่างการทดลองจะสังเกตว่าอุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งถึงจุดเดือด เมื่อน้ำเดือดและเปลี่ยนเป็นไอน้ำ อุณหภูมิจะคงที่แม้จะให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องก็ตาม ช่วงเวลานี้ซึ่งอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง แสดงให้เห็นกระบวนการกลายเป็นไอและบทบาทของความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ
ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอเป็นแนวคิดพื้นฐานในอุณหพลศาสตร์และวิทยาศาสตร์กายภาพ โดยอธิบายว่าสารดูดซับหรือปล่อยพลังงานอย่างไรในระหว่างการเปลี่ยนเฟสโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เป็นหลักการสำคัญเบื้องหลังปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและการประยุกต์ทางเทคโนโลยีต่างๆ ตั้งแต่รูปแบบสภาพอากาศและระบบภูมิอากาศของโลกไปจนถึงกระบวนการทางอุตสาหกรรมและการทำงานของเครื่องจักรไอน้ำ การทำความเข้าใจความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอไม่เพียงเพิ่มพูนความรู้เกี่ยวกับหลักการทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงระหว่างแนวคิดทางวิทยาศาสตร์และการประยุกต์ในโลกแห่งความเป็นจริงอีกด้วย
