熱相転移（ねつそうてんい）
最終更新：2026/4/22
熱相転移とは、物質が温度変化によって結晶構造や物理的性質を変化させる現象である。
別名・同義語 相転移状態変化
ポイント
熱相転移は、固体から液体、液体から気体への変化だけでなく、固体内部の結晶構造の変化も含む。材料科学や物理学において重要な概念である。
熱相転移の概要
熱相転移は、物質が熱エネルギーの吸収または放出によって、ある相から別の相へと変化する現象です。相とは、物質の物理的状態や構造が均一な部分を指します。代表的な相としては、固体、液体、気体がありますが、固体内部でも結晶構造の違いによって複数の相が存在し得ます。
熱相転移の種類
熱相転移は、大きく分けて以下の種類に分類されます。
- 一次相転移: 相転移の際に体積やエントロピーが不連続に変化する相転移。融解、沸騰、凝固などが該当します。
- 二次相転移: 相転移の際に体積やエントロピーが連続的に変化する相転移。強磁性から常磁性への変化などが該当します。
熱相転移のメカニズム
熱相転移は、物質を構成する原子や分子の運動エネルギーが変化することによって起こります。温度が上昇すると、原子や分子の運動エネルギーが増加し、結合が弱まり、相転移が起こりやすくなります。相転移の際には、潜熱と呼ばれるエネルギーの吸収または放出が伴います。
熱相転移の応用
熱相転移は、様々な分野で応用されています。