Fuziunea este schimbarea de la starea solidă la starea lichidă. Apare atunci când un corp, supus unei presiuni date, primește căldură și temperatura acestuia atinge o anumită valoare.
Cantitatea de căldură pe care corpul trebuie să o primească pentru a deveni complet lichid depinde de substanța care îl constituie.
În general, atunci când o substanță este într-o stare solidă, are o formă bine definită. Atomii săi sunt bine aranjați într-o structură numită a rețea cristalină.
Când primește căldură, atomii care formează solidul își măresc vibrația, crescând temperatura.
Dacă energia de intrare crește, vibrația atomilor va sparge rețeaua cristalină și corpul va intra într-o stare lichidă.
Legile fuziunii
- Menținând presiunea constantă, temperatura pe tot parcursul procesului de topire rămâne constantă.
- Cantitatea de căldură pe unitate de masă se numește căldură latentă de fuziune și este o caracteristică a substanței.
- Temperatura la care se topește fiecare substanță este bine determinată și se numește punct de fuziune.
Când este supusă unei presiuni de 1 atmosferă, apa se topește la 0 ° C, în timp ce punctul de topire al fierului este de 1,535 ° C, iar clorul este de 101,5 ° C.
Cantitatea de căldură latentă
Cantitatea de căldură necesară pentru ca un corp să își schimbe starea depinde de valoarea căldură latentă de fuziune și de masa corpului.
Valoarea căldurii latente variază în funcție de substanța care alcătuiește corpul. În tabelul de mai jos, prezentăm valorile unor substanțe.
Formulă
Cantitatea de căldură necesară pentru ca un corp să schimbe faza este dată de formula:
Fiind,
Î: cantitatea de căldură latentă (var)
m: masa (g)
Lf: căldură latentă de fuziune (cal / g)
Rețineți că formula pentru cantitatea de căldură în schimbarea fazei nu ia în considerare variația temperaturii.
Acest lucru se datorează faptului că întreaga cantitate de căldură primită este utilizată pentru a sparge rețeaua de cristal, menținând temperatura constantă pe tot parcursul procesului.
Exemplu
Câtă căldură este necesară pentru a contopi complet un bloc de aur cu o masă de 200 g?
Căldura latentă de fuziune a aurului este egală cu 15 cal / g (tabelul de mai sus), deci vom avea:
Q = 200. 15 = 3000 cal sau 3 kcal
Pentru a afla mai multe, citiți și:
- Modificări ale stării fizice
- Stări fizice ale materiei
- Stări fizice ale apei
- Proprietățile materiei
- Diagrama fazelor
- Lichefierea sau condensarea
- Fierbere
- Evaporare
- Sublimarea
- Solidificare
- Electroliză
- Vaporizare
