Hvad er Heat of Fusion?

Fusionsvarme, også kaldet fusionsenthalpi, er den mængde energi, der kræves for at omdanne et stof fra et fast stof til en væske. Når et fast stof har nået den temperatur, hvorpå det smelter, fortsætter det ikke med at stige, mens det smelter, selvom det udsættes for den samme varmekilde. Mens det smelter, fortsætter et fast stof med at absorbere energi fra dets varmekilde, hvilket tillader den molekylære ændring, der er nødvendig for at smelte kan ske.

Når et fast stof opvarmes, klatrer dets temperatur, indtil det når sit smeltepunkt. Når denne temperatur er nået, skal der tilføres yderligere energi til det faste stof for at omdanne det til en væske. Fusionsvarmen refererer til den nødvendige energi, når smeltetemperaturen er nået, men ikke den energi, der kræves for at opvarme det faste stof til dets smeltepunkt.

Processen med at omdanne et fast stof til en væske involverer mere end blot den faseomdannelse, der kan observeres for det menneskelige øje. På mikroskopisk niveau tiltrækker molekylerne i et fast stof hinanden, hvilket er, hvad der giver dem mulighed for at forblive i en relativt stabil formation. For at smelte et fast stof skal molekylerne adskilles fra hinanden, hvilket betyder, at stoffet skal modtage yderligere energi. Energien, der tilføres under smeltning, lagres af molekylerne som potentiel energi snarere end kinetisk energi, da den konstante temperatur under smeltningen betyder, at molekylernes bevægelse ikke øges eller mindskes på dette tidspunkt.

Når stoffet helt er blevet omdannet til en væske, begynder dets temperatur igen at stige. Det gøres, indtil kogepunktet er nået, på hvilket tidspunkt temperaturen igen forbliver konstant, mens væsken omdannes til en gas. Til denne transformation kræver stoffet igen yderligere energi - denne gang betegnet som entalpi af fordampning. Temperaturen forbliver altid konstant under ændringer mellem tilstande: faststof, væske og gas.

Fusionsvarmen, der kræves for at smelte et fast stof, afhænger stort set af molekylbindingens styrke, så forskellige stoffer kræver forskellige mængder fusionsvarme for at omdanne til væsker. Mængden af ​​energi, der er nødvendig for at smelte bly, er for eksempel mindre end den mængde, der kræves for at smelte is i flydende vand. Dette skyldes, at fusionsvarmen ikke tager højde for den nødvendige temperatur for at bringe stoffet op til dets smeltepunkt, men måles kun som den mængde varme, der er nødvendig for at omdanne stoffet helt til en væske, når det når sit smeltepunkt.