Co je to teplo fúze?

Teplo fúze, také nazývané entalpie fúze, je množství energie potřebné k přeměně látky z pevné látky na kapalinu. Jakmile pevná látka dosáhne teploty, při které se taví, její teplota nepřestává stoupat během tání, i když je vystavena stejnému zdroji tepla. Zatímco se taví, pevná látka dále absorbuje energii ze svého zdroje tepla, což umožňuje molekulární změnu potřebnou pro tavení.

Když je pevná látka zahřátá, její teplota stoupá, dokud nedosáhne bodu tání. Jakmile je tato teplota dosažena, musí být do pevné látky dodána další energie, aby byla přeměněna na kapalinu. Teplo fúze označuje energii potřebnou, jakmile je dosaženo teploty tání, ale ne energii potřebnou k zahřátí pevné látky na její teplotu tání.

Proces přeměny pevné látky na kapalinu zahrnuje více než jen fázovou transformaci pozorovatelnou lidským okem. Na mikroskopické úrovni se molekuly v pevné látce vzájemně přitahují, což jim umožňuje zůstat v relativně stabilní formaci. K roztavení pevné látky musí být molekuly od sebe odděleny, což znamená, že látka musí přijímat další energii. Energie dodávaná během tavení je molekulami ukládána spíše jako potenciální energie než kinetická energie, protože konstantní teplota během tavení znamená, že pohyb molekul se v tomto okamžiku nezvyšuje ani nesnižuje.

Poté, co se látka zcela přemění v kapalinu, její teplota opět začne stoupat. To se provádí až do dosažení bodu varu, kdy teplota opět zůstane konstantní, zatímco se kapalina přemění na plyn. Pro tuto transformaci látka opět vyžaduje další energii - tentokrát označovanou jako entalpie odpařování. Teplota zůstává při změnách stavu hmoty vždy pevná: pevná látka, kapalina a plyn.

Teplo fúze potřebné k roztavení pevné látky do značné míry závisí na síle molekulární vazby, takže různé látky vyžadují různá množství tepla fúze, aby se transformovaly na kapaliny. Například množství energie potřebné k roztavení olova je menší než množství potřebné k roztavení ledu do kapalné vody. Důvodem je, že teplo fúze nezohledňuje teplotu nezbytnou pro uvedení látky do jejího bodu tání, ale měří se pouze jako množství tepla potřebné k přeměně látky zcela na kapalinu, jakmile dosáhne bodu tání.