Латентна топлина, енергия, абсорбирана или освободена от вещество по време на промяна във физическото му състояние (фаза), която настъпва без промяна на неговата температура. Латентната топлина, свързана с топене на твърдо вещество или замразяване на течност, се нарича топлината на синтеза; това, свързано с изпаряване на течност или твърдо вещество или кондензиране на пари, се нарича топлина на изпаряване. Латентната топлина обикновено се изразява като количество топлина (в единици джаули или калории) на мол или единична маса на веществото, подложено на промяна в състоянието.
Например, когато съдът с вода се запарва, температурата остава 100 ° C (212 ° F), докато последната капка се изпари, тъй като цялата топлина, която се добавя към течността, се абсорбира като латентна топлина на изпаряване и се пренася от изтичащите пари молекули. По същия начин, докато ледът се топи, той остава при 0 ° C (32 ° F), а течната вода, която се образува с латентната топлина на синтеза, също е при 0 ° C. Топлината на синтез за вода при 0 ° С е приблизително 334 джаула (79,7 калории) на грам, а топлината на изпаряване при 100 ° С е около 2230 джаула (533 калории) на грам. Тъй като топлината на изпарението е толкова голяма, парата носи голяма част от топлинната енергия, която се отделя, когато се кондензира, което прави водата отлична работна течност за топлинните двигатели.
Латентната топлина възниква от работата, необходима за преодоляване на силите, които задържат атоми или молекули в даден материал. Редовната структура на кристално твърдо вещество се поддържа от сили на привличане сред отделните му атоми, които леко се колебаят около средните си позиции в кристалната решетка. С повишаването на температурата тези движения стават все по-силни, докато в точката на топене привлекателните сили вече не са достатъчни за поддържане на стабилността на кристалната решетка. Въпреки това, трябва да се добави допълнителна топлина (латентната топлина на синтеза) (при постоянна температура), за да се осъществи преходът към още по-неупотребено течно състояние, при което отделните частици вече не се държат във фиксирани решетъчни положения, а са свободни да се движи през течността. Течността се различава от газа по това, че силите на привличане между частиците все още са достатъчни за поддържане на ред на дълги разстояния, който дарява течността със степен на сближаване. Тъй като температурата допълнително се увеличава, се достига до втора преходна точка (точка на кипене), при която редът на дълги разстояния става нестабилен спрямо значително независимите движения на частиците в много по-големия обем, зает от пара или газ. За пореден път трябва да се добави допълнителна топлина (латентната топлина на изпаряването), за да се прекъсне дългият ред на течността и да се извърши преходът до силно нарушено газообразно състояние.
Латентната топлина се свързва с процеси, различни от промените между фазите на твърда, течна и пара на едно вещество. Много твърди вещества съществуват в различни кристални модификации и преходите между тях обикновено включват абсорбция или отделяне на латентна топлина. Процесът на разтваряне на едно вещество в друго често включва топлина; ако процесът на разтвор е строго физическа промяна, топлината е латентна топлина. Понякога обаче процесът е придружен от химическа промяна и част от топлината е тази, свързана с химическата реакция. Вижте също топенето.
