¿Qué es el calor de fusión?

El calor de fusión, también llamado entalpía de fusión, es la cantidad de energía requerida para transformar una sustancia de un sólido a un líquido. Una vez que un sólido ha alcanzado la temperatura a la que se derrite, su temperatura no continúa aumentando mientras se está derritiendo, incluso si está expuesto a la misma fuente de calor. Mientras se derrite, un sólido continúa absorbiendo energía de su fuente de calor, lo que permite que se produzca el cambio molecular necesario para que se derrita.

Cuando se calienta un sólido, su temperatura sube hasta que alcanza su punto de fusión. Una vez que se alcanza esta temperatura, se debe suministrar energía adicional al sólido para transformarlo en líquido. El calor de fusión se refiere a la energía necesaria una vez que se alcanza la temperatura de fusión, pero no a la energía requerida para calentar el sólido hasta su punto de fusión.

El proceso de transformar un sólido en un líquido implica más que solo la transformación de fase observable para el ojo humano. A nivel microscópico, las moléculas en un sólido se atraen entre sí, que es lo que les permite permanecer en una formación relativamente estable. Para derretir un sólido, las moléculas deben estar separadas entre sí, lo que significa que la sustancia debe recibir energía adicional. Las moléculas almacenan la energía suministrada durante la fusión como energía potencial, en lugar de energía cinética, ya que la temperatura constante durante la fusión significa que el movimiento de las moléculas no aumenta ni disminuye en este momento.

Después de que la sustancia se haya transformado por completo en un líquido, su temperatura nuevamente comienza a aumentar. Lo hace hasta que se alcanza el punto de ebullición, en cuyo momento la temperatura nuevamente se mantendrá constante mientras el líquido se transforma en gas. Para esta transformación, la sustancia nuevamente requiere energía adicional, esta vez denominada entalpía de vaporización. La temperatura siempre permanece constante durante los cambios entre los estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso.

El calor de fusión requerido para fundir un sólido depende en gran medida de la fuerza del enlace molecular, por lo que diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor de fusión para transformarse en líquidos. La cantidad de energía necesaria para derretir el plomo, por ejemplo, es menor que la cantidad requerida para derretir el hielo en agua líquida. Esto se debe a que el calor de fusión no tiene en cuenta la temperatura necesaria para llevar la sustancia a su punto de fusión, sino que solo se mide como la cantidad de calor necesaria para transformar la sustancia completamente en líquido una vez que alcanza su punto de fusión.