Fuzja: zmiana stanu fizycznego

Fuzja to przejście ze stanu stałego do stanu ciekłego. Występuje, gdy ciało poddane danemu ciśnieniu otrzymuje ciepło, a jego temperatura osiąga określoną wartość.

Ilość ciepła, jaką organizm musi otrzymać, aby stać się w pełni płynnym, zależy od substancji, która je tworzy.

Ogólnie rzecz biorąc, gdy substancja jest w stanie stałym, ma dobrze określony kształt. Jego atomy są starannie ułożone w strukturę o nazwie a sieć krystaliczna.

Kiedy otrzymuje ciepło, atomy tworzące ciało stałe zwiększają swoje wibracje, zwiększając swoją temperaturę.

Jeśli napływająca energia wzrośnie, wibracje atomów rozwiążą sieć krystaliczną i ciało przejdzie w stan ciekły.

Topniejący lód jest przykładem topnienia

Przepisy dotyczące fuzji

1. Utrzymując stałe ciśnienie, temperatura podczas całego procesu topienia pozostaje stała.
2. Ilość ciepła na jednostkę masy nazywana jest utajonym ciepłem topnienia i jest cechą charakterystyczną substancji.
3. Temperatura, w której każda substancja ulega stopieniu jest dobrze określona i nazywa się punkt fuzji.

Pod wpływem ciśnienia 1 atmosfery woda topi się w temperaturze 0 °C, podczas gdy temperatura topnienia żelaza wynosi 1,535 °C, a chloru 101,5°C.

Ilość ciepła utajonego

Ilość ciepła potrzebna do zmiany stanu ciała zależy od wartości Ciepło fuzji i masy ciała.

Wartość ciepła utajonego różni się w zależności od substancji, z której składa się ciało. W poniższej tabeli przedstawiamy wartości niektórych substancji.

Formuła

Ilość ciepła potrzebna organizmowi do zmiany fazy określa wzór:

Istota,

Q: ilość ciepła utajonego (wapno)
mi: masa (g)
L_fa: utajone ciepło topnienia (cal/g)

Należy zauważyć, że wzór na ilość ciepła w przemianie fazowej nie uwzględnia zmian temperatury.

Dzieje się tak, ponieważ cała ilość otrzymanego ciepła jest wykorzystywana do rozbicia sieci krystalicznej, utrzymując stałą temperaturę podczas całego procesu.

Przykład

Ile ciepła potrzeba do pełnego stopienia bryły złota o masie 200 g?

Ciepło utajone topnienia złota wynosi 15 cal/g (tabela powyżej), więc otrzymamy:

Q = 200. 15 = 3000 kcal lub 3 kcal

Aby dowiedzieć się więcej, przeczytaj także:

• Zmiany stanu fizycznego
• Fizyczne Stany Materii
• Stany fizyczne wody
• Właściwości materii
• Schemat faz
• Skraplanie lub kondensacja
• Wrzenie
• Odparowanie
• Sublimacja
• Zestalenie
• Elektroliza
• Odparowanie