Was ist Hitze der Fusion?
Fusionswärme, auch Enthalpie der Fusion genannt, ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um eine Substanz von einem Feststoff in eine Flüssigkeit zu verwandeln. Sobald ein Feststoff die Temperatur erreicht hat, bei der er schmilzt, steigt seine Temperatur während des Schmelzens nicht weiter an, selbst wenn er derselben Wärmequelle ausgesetzt ist. Während es schmilzt, absorbiert ein Feststoff weiterhin Energie aus seiner Wärmequelle, was die molekulare Änderung ermöglicht, die für das Schmelzen erforderlich ist.
Wenn ein Feststoff erhitzt wird, klettert seine Temperatur, bis er seinen Schmelzpunkt erreicht. Sobald diese Temperatur erreicht ist, muss dem Feststoff zusätzliche Energie geliefert werden, um sie in eine Flüssigkeit zu verwandeln. Die Fusionswärme bezieht sich auf die Energie, die benötigt wird, sobald die Schmelztemperatur erreicht ist, jedoch nicht die Energie, die erforderlich ist, um den Feststoff auf seinen Schmelzpunkt zu erhitzen.
Der Prozess der Umwandlung eines Feststoffs in eine Flüssigkeit beinhaltet mehr als nur die Phasentransformation, die für das menschliche Auge beobachtet werden kann. Auf mikroskopischer Ebene die Moleküle in einem festen ATTRaktieren Sie sich gegenseitig, was es ihnen ermöglicht, in einer relativ stabilen Formation zu bleiben. Um einen Feststoff zu schmelzen, müssen die Moleküle voneinander getrennt werden, was bedeutet, dass die Substanz zusätzliche Energie erhalten muss. Die während des Schmelzens gelieferte Energie wird von den Molekülen eher als potentielle Energie als kinetische Energie gespeichert, da die konstante Temperatur während des Schmelzens die Bewegung der Moleküle zu diesem Zeitpunkt nicht nimmt oder abnimmt.
Nachdem die Substanz vollständig in eine Flüssigkeit umgewandelt wurde, steigt die Temperatur wieder an. Dies geschieht, bis der Siedepunkt erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt bleibt die Temperatur wieder konstant, während sich die Flüssigkeit in ein Gas verwandelt. Für diese Transformation erfordert die Substanz erneut zusätzliche Energie - diesmal als Enthalpie der Verdampfung bezeichnet. Die Temperatur bleibt während der Veränderungen zwischen den Zuständen der MAT immer konstantTer: Feststoff, Flüssigkeit und Gas.
Die zum Schmelzen eines Feststoffs erforderliche Wärme der Fusion hängt weitgehend von der Stärke der molekularen Bindung ab, sodass verschiedene Substanzen unterschiedliche Fusionswärmemengen erfordern, um sich in Flüssigkeiten zu verwandeln. Die Menge an Energie, die zum Schmelzen von Blei benötigt wird, ist beispielsweise geringer als die Menge, die zum Schmelzen von Eis in flüssiges Wasser erforderlich ist. Dies liegt daran, dass die Wärme der Fusion die Temperatur nicht berücksichtigt, die erforderlich ist, um die Substanz an ihren Schmelzpunkt zu bringen, sondern nur als die Wärmemenge gemessen wird, die erforderlich ist, um die Substanz vollständig in eine Flüssigkeit zu verwandeln, sobald sie ihren Schmelzpunkt erreicht.