Schmelzwärme bzw- Schmelzenthalpie bezeichnet die Energie, die benötigt wird, um eine Stoffprobe (z, B. Wasser) von dem festen in den flüssigen Aggregatzustand zu überführen. Dabei werden Bindungskräfte zwischen Molekülen bzw. Atomen überwunden, ohne deren kinetische Energie und damit ihre Temperatur zu erhöhen. Erstarren ist der umgekehrte Übergang vom flüssigen in den festen Aggregatzustand.
Wird einem festen Körper Wärme zugeführt, dann geht er bei der Schmelztemperatur in den flüssigen Aggregatzustand über. Die zum Schmelzen erforderliche Wärme wird als Schmelzwärme bezeichnet.
Wird einer Flüssigkeit Wärme entzogen, dann geht sie bei der Erstarrungstemperatur in den festen Aggregatzustand über. Die beim Erstarren frei werdende Wärme wird als Erstarrungswärme bezeichnet.
Während des Schmelzens und des Erstarrens bleibt die Temperatur eines Körpers gleich groß. Beim Schmelzen vergrößert sich das Volumen eines Körpers, bei Erstarren verringert es sich.
Wasser ist eine Ausnahme. Bei Wasser wird im Unterschied zu anderen Stoffen das Volumen beim Gefrieren (Erstarren) größer. Um 1 kg Eis mit 0 °C vollständig zu 1 kg Wasser mit 0 °C zu schmelzen, benötigt man eine Energiemenge von 334 kJ (Schmelzwärme [Schmelzenthalpie] und Erstarrungswärme [Kristallisationswärme])