滞后温度又称迟滞温度或“Q”-值,是指在试验条件下,物质升温时其吸收热量与降温时其放出热量不相等的现象。当物质的温度升高时,吸收到的热量不完全被用于升高温度,部分热量被用于物质分子的内部过程,例如分子在结晶过程中的位置调整和定位,而当物质降温时,放出的热量也不完全用于降低温度,而是被储存了下来,形成滞后效应。
滞后温度的原理是根据热力学第一定律以及物质分子在吸收、释放热量过程中的内部作用机理得出的。在物质升温时,物质中的分子会吸收热量并将其转化为分子内能量,其中一部分能量用于提高温度,而另一部分用于分子的内部过程,例如分子内部的振动、转动等;而当物质降温时,物质中的分子会释放储存的能量,其中一部分能量用于降低温度,而另一部分被用于分子内部的调整,例如分子从高能量态转化为低能量态。
滞后温度的应用非常广泛。在材料学领域,滞后温度可以用于研究材料的相变和晶体的形态变化等过程。在环境科学领域,滞后效应可以用于研究土壤和地下水中污染物的迁移和转化规律。在物理化学领域,滞后温度可以用于表征化学反应动力学以及非平衡态体系中的能量转换过程。
常见的测量滞后温度的方法有多种,最常用的方法是采用差示扫描量热法(DSC)。DSC法是通过比较样品和参比物的温度差异来测量样品的滞后温度。在DSC实验中,将样品和参比物同时置于同一热环境中,再对两者的温度和热量变化进行测量和比较,从而得出样品的滞后温度。