溫度計停住了？熔化瞬間的「潛熱」大作戰！一場你不能錯過的科學戲碼

我是科學訓練師——桑子研。每一天都是場實驗！

巧克力在手掌上融化，水放進冷凍庫變成硬邦邦的冰塊。在我們身邊，物質改變型態的「狀態變化」就像家常便飯一樣到處都在發生。但是，你有沒有好好觀察過，在這個變化正在發生的時候，物質的「溫度」到底發生了什麼事？

其實，這背後藏著一齣超級精彩的科學大戲！今天，我們就來以國中理化實驗中很常見的**「棕櫚酸」**為主角，一起來探險這個神奇的溫度變化世界吧！

「棕櫚酸」到底是什麼東西？

「棕櫚酸」這個名字，你可能聽起來有點陌生。但事實上，它跟我們的生活超級貼近喔！

棕櫚酸是一種「脂肪酸」，顧名思義，它是從油棕（棕櫚樹）榨出來的棕櫚油裡面的主要成分。我們平常吃的加工食品、洗澡用的肥皂、化妝品等等，很多東西都含有它。在室溫下，它長得像一塊白色的固體奶油；但有趣的是，只要一加熱，它就會變成透明的液體。

在化學世界裡，它的長相（化學結構式）是這樣：你可以看到一長串**碳原子（C）**排得整整齊齊，這就是它細長外型的特色。

開始實驗！溫度計數字裡隱藏的劇情

好啦，實驗終於要開始了！這次實驗的目標，就是仔細觀察棕櫚酸在加熱過程中，從固體變為液體的那個瞬間，溫度是怎麼變化的。我們要親手重現課本上那個「熔化曲線圖」！

需要的設備與準備

如果在課堂上進行，你需要準備以下器具：

• 棕櫚酸（一點點就好。它很安全，容易操作）
• 試管（或小燒杯）
• 溫度計（數位或傳統的都可以）
• 加熱設備（熱水、電熱板等）
• 計時器
• 試算表或繪圖紙（給學生記錄用）

設備的架設方式就像下圖這樣。

棕櫚酸變成液體的溫度，也就是**「熔點」，是62.9℃**。一過了這個溫度，好戲就要上場了！

實際加熱後，你會發現…

• 快到 60℃ 時，咦？怎麼溫度上升的速度變慢了…
• 白色的固體，漸漸變成透明的液體了！但溫度卻一直停著，沒什麼變！
• 當所有物質都變成液體的瞬間，溫度又再次飆升起來！

看到眼前發生的變化，大家一定會忍不住「哇～」地叫出聲。這就是課本上的圖表，真實在你眼前上演的時刻！這次我們把記錄整理到試算表並繪製成圖。這是我們的記錄檔案。

成功的關鍵在於「溫水」！

想要捕捉到這個感人瞬間，其實有個小撇步！實驗成不成功，**「加熱方式」**是個重要的分水嶺。

從冷水開始加熱的話

舉例來說：

→ **花太多時間了！**上課時間根本來不及到達熔點…

直接用熱水（高溫）開始加熱的話
舉例來說：

→ **太快了！**溫度變化一瞬間就跳過去了，錯失了溫度停滯的關鍵時刻…

從溫水（約 30℃）開始加熱的話
→ **這就是最佳選擇！**溫度會緩緩上升，讓我們能從容不迫地觀察到狀態變化的整個過程！

為什麼？溫度上升會「停住」的奧秘

實驗中最有趣的一點，就是物質在從固體變為液體的過程中，雖然持續加熱，但溫度卻幾乎沒有上升，出現「停滯不前」的狀態。這到底是為什麼呢？

解開這個謎團的關鍵，就在於**「潛熱」**。

正如字面上的意思，它是「潛藏起來的熱量」。固體狀態時，許多分子緊緊手牽著手，排列得非常規則。當我們把熱能這個「能量」加進去，分子們就會開始抖動，溫度也跟著上升。

然而，一旦到達熔點，這些加進去的熱能，就不是用來提高溫度，而是被用來把分子們緊握的手拆開，讓它們可以自由活動。這就是「狀態變化」的真面目！

在所有分子都鬆開手，變成可以自由跑動的液體之前，熱能會一直專注在這個「解開手」的工作上。所以，溫度計上的數字當然就不會動了。直到所有的手都解開，物質完全變成液體的瞬間，熱能才會再次把工作轉回讓分子們劇烈運動，溫度也就重新開始往上爬了。

冰塊變成水的時候，也是同樣的道理。剛從冷凍庫拿出來的冰塊，就算加熱，在它完全融化前，溫度都會維持在 0℃ 吧？這就是冰塊的分子正在利用「潛熱」變身成水的過程！

總結

這次的實驗，雖然只是簡單地加熱棕櫚酸，但其中卻隱藏了國中理化中一個非常重要的原理——「狀態變化與潛熱」。

當你看到溫度計數字慢慢爬升的那個瞬間，其實就證明了在肉眼看不見的分子世界裡，熱能在努力工作，讓物質改變狀態。這個發現，絕對會是你體驗理論與現實完美結合的最佳學習經驗！

如果你剛好有機會在家裡做科學專題或自由研究，記得把「從溫水開始！」當作實驗暗號，試著追蹤一下身邊物質的溫度變化吧！我保證，你一定會被科學的奧妙迷住的！

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