喂，大家好。歡迎進入 物理 學與教
頻道。在這段視頻中，我們將討論一些非典型的物態改變，以及相關的潛熱。在典型的物態改變中，物質的溫度保持不變。現在看看我們已很熟悉的冷卻曲線吧。
這冷卻曲線涉及兩個典型的物態改變。在第一個態變中，在沸點下，氣體凝結成液體。凝結期間，溫度保持不變。在第二階個態變中，在熔點下，液體凝固成固體。
凝固期間，溫度也保持不變。潛熱的定義是當一個物體發生相變，且在溫度保持不變下，其的能量改變。基於這點，我們可以通過簡單的實驗來量度某物體的潛熱，例如在熔點下，當一個固體熔化成液體時，所需的能量就是熔化潛熱了。熔點是很容易識別的，因為在熔化時，其溫度保持不變。
在未來的視頻中，我們將更詳細討論這個實驗。然而，這世界並非這麼簡單！有些情況下，液體是可以在低於熔點時維持其液態形式的。即，它可以在熔點以外的其他溫度下凝固的。
例如，水可以冷卻到低於0℃。這些零下的水稱為「過冷水」supercooled water。嘗試在家中進行以下的實驗：將一樽蒸餾水放入-8oC的冰格中。
千萬不要移動水樽，甚至不打開雪櫃門。約2個半小時後，小心翼翼地從冰箱取出水樽，你可能會得到一樽過冷的水。樽內液態水的溫度是低於0℃的。當你搖晃瓶子或將水倒在一些冰塊上，或將一些冰塊放入樽內，水會立即從液態變成冰。
科學家相信，要相變發生，開始時需要一些成核的。過冷水就是缺少了成核。然而，加入雜質或將水攪動，便會產生成核，令過冷的水迅速凝固。現在讓我們探討一個關於過冷水和相關潛熱的實驗吧。
這個實驗所用的儀器包括，乾淨的試管、溫度計、一燒杯的碎冰，一些鹽，一瓶蒸餾水和乾布。將鹽加入到燒杯中的碎冰，以產生一個在零度以下的混合物。該混合物的溫度可低至-20℃。將蒸餾水倒入試管，直至半滿為止。
將溫度計插入試管中。再將試管插入到混合物中。觀察溫度如何下降，但千萬不要移動試管。如果你好運，水溫將持續下降，經過0℃也不會停下來。
您可以獲得低至-4oC的過冷水。過冷水是非常不穩定的，因為如果成核存在，水早已變成了冰。若有將任何雜質加入，過冷水會立即變成冰。現在，將一小塊冰掉入過冷水中。
這將導致水快速地凝固成冰。在繼續前，我想問你一個問題：過冷水變成冰時，其溫度會發生什麼變化？現在，請暫停視頻一會兒，並回答這問題。請按空格鍵來暫停視頻，並寫下你的答案。
實驗證明，當冰塊加入到過冷水時，水溫度從-4oC上升至0℃。你能否透過潛熱來解釋這個結果？現在，請暫停視頻一會兒，並回答這問題。請按空格鍵來暫停視頻，並寫下你的答案。
從冷卻曲線可見，當水凝固成冰時，水會釋放熔化潛熱。對於一般的凝固，這過程將會緩慢地進行，以致潛熱慢慢地從水釋放到冰水混合物中，而在整個凝固過程中，溫度將保持在0℃。然而，當過冷的水凝固時，這過程將會很快地完成。結果，水所釋放的潛熱，將會為混合物加熱。
因此，冰水混合物的溫度會從-4oC增至0℃。實際上，過冷的液體可用於暖手包中。暖手包是一個塑料袋，載有液態的三水醋酸鈉和一個薄金屬小圓碟。其實，這液體是一個過冷液體。
你會否認為三水醋酸鈉的熔點是高於室溫，還是低於室溫呢？現在，請暫停視頻一會兒，並回答這問題。請按空格鍵來暫停視頻，並寫下你的答案。三水醋酸鈉的熔點實際是58℃的。
在室溫下，三水醋酸鈉是以固態形式出現，即以晶體狀出現的。因此，暖手包內的液體是一種過冷液體。原因是冷卻過程中缺少了成核。當一小塊的晶體加入到過冷液體，或對液體進行干擾時，它會立即凝固起來。
從冷卻曲線可見，液體會釋出熔化潛熱，並必需在短時間內釋出。於是當我們擠壓金屬碟時，暖手包會變暖的。另一個涉及在短時間內釋出或吸收潛熱的例子是滅火筒的使用。滅火筒內載有在非常高壓下的液態二氧化碳。
在一般大氣壓力下，二氧化碳是氣體。但是，二氧化碳可通過非常高的壓力下液化的。當我們開啟滅火筒，液體二氧化碳會迅速變成氣體。由於從液體變成氣態，需要吸收汽化潛熱，二氧化碳會從四周圍環境，甚至從二氧化碳本身吸收大量的能量。
因此，從滅火筒跑出來的氣體是非常寒冷的，以致可將沿途空氣中的水汽迅速凝結。這就解釋了為什麼在使用滅火筒時，可經常觀察到白色的薄霧。此外，如果以一塊布包裹着滅火器的噴嘴，便可產生乾冰。注意，寒冷二氧化碳的成因，也可由氣體的膨脹來解釋的。
根據物理學，當氣體膨脹時，氣體必需對外面的壓力，進行作功。結論是，氣體的膨脹可冷卻其本身。由於你還未學到相關的概念，單以吸收汽化潛熱已足以解釋這個現象。除了開動滅火筒，我們可以通過使用丁烷罐來進行示範。
跟滅火筒相似，丁烷罐載有在高壓下的液化丁烷。在標準大氣壓力下，丁烷是氣體。你會否認為丁烷的沸點是高於室溫，還是低於室溫？現在，請暫停視頻一會兒，並回答這問題。
請按空格鍵來暫停視頻，並寫下你的答案。事實上，丁烷的沸點是1℃。因此，在室溫下，液體丁烷會發生沸騰。人們把那些傾向於汽化的液體稱為「揮發性」液體。
volatile liquid。然而，除揮發性外，丁烷是高度易燃的。因此，在沒有成人陪同下，切勿在家裏嘗試這個實驗。
總結，你已經學會了一些非典型的物態改變。非典型是指物態的改變並非發生於熔點或沸點。例如，過冷液體凝固時會將升溫。這現象可通過在短時間內，釋出熔解潛熱來解釋的。
另一個例子是液化氣汽化時會產生冷卻效應。這現象可通過在短時間內，吸收汽化潛熱來解釋的。問題。你會否認為蒸發將會產生冷卻效應，還是加熱效應？
請以潛熱來解釋你的答案。嘗試成為第一個在下面評論寫出答案的人。也歡迎您對別人的答案發表評論。我希望這個視頻可以幫助您更了解潛熱。
好今日講住咁多。多謝收睇。