Il calore di vaporizzazione, ΔHvap, a volte chiamato entalpia di vaporizzazione, è la quantità di energia necessaria per convertire un liquido in vapore al punto di ebollizione. Questa energia è indipendente da qualsiasi componente risultante da un aumento della temperatura. Il calore di vaporizzazione viene spesso misurato alla pressione atmosferica e al punto di ebollizione ordinario, anche se non è sempre così. Poiché il punto di ebollizione di qualsiasi liquido varia con la pressione circostante e anche il calore di vaporizzazione dipende da tale pressione, il calore di vaporizzazione di un liquido deve essere dipendente dalla temperatura. I grafici bidimensionali (2-D) rappresentano una relazione semplice e quasi parabolica per i liquidi più comuni.
Ci sono molte influenze che devono essere considerate se il processo di bollitura, o vaporizzazione, deve essere completamente compreso. Tra queste ci sono le forze di legame intermolecolari come le forze di van der Waal – che includono almeno le forze di dispersione di Londra – e le forze di legame a idrogeno molto più forti, se applicabili. Il lavoro necessario per espandere il gas deve essere incluso. Inoltre, per la maggior parte, l’energia potenziale del liquido è stata convertita in energia cinetica nel gas. È errato presumere che tutta questa energia cinetica esista sotto forma di energia traslazionale; parte di essa diventa energia rotazionale ed energia vibrazionale.
A un livello più elementare, un modello concettuale descritto per la prima volta nel 2006 nella rivista Fluid Phase Equilibria è promettente. In quel modello, i dati empirici per 45 elementi corrispondevano bene quando sono state fatte due ipotesi: la superficie di un liquido è flessibile e una particella usa tutta la sua energia latente per liberarsi dalle particelle che ne bloccano la fuga: la resistenza superficiale. In questo studio, nei calcoli è stata utilizzata l’area superficiale massima che può contenere una particella nel liquido circostante. Piccole deviazioni tra i calcoli e la realtà sono state spiegate in termini di approssimazioni, come l’approssimazione della sfera hardball per gli atomi.
Il calore di vaporizzazione è di notevole importanza per gli apparati di distillazione industriale. È importante anche in situazioni in cui è necessario considerare la tensione di vapore, come nella progettazione e nel funzionamento degli impianti di riscaldamento a vapore. Un’espressione matematica di particolare interesse a questo proposito è l’equazione di Clausius-Clapeyron. Questa equazione combina il calore di vaporizzazione con le pressioni e le temperature del sistema. Usando l’equazione, da una particolare temperatura e pressione di vapore, può essere determinata una seconda pressione di vapore ad un’altra temperatura.