Cos'è il calore della fusione?
Il calore di fusione, chiamato anche entalpia di fusione, è la quantità di energia richiesta per trasformare una sostanza da un solido a un liquido. Una volta che un solido ha raggiunto la temperatura alla quale si scioglie, la sua temperatura non continua ad aumentare mentre si sta sciogliendo, anche se è esposta alla stessa fonte di calore. Mentre si sta sciogliendo, un solido continua ad assorbire l'energia dalla sua fonte di calore, che consente di verificarsi il cambiamento molecolare necessario per lo scioglimento.
Quando un solido viene riscaldato, la sua temperatura sale fino a raggiungere il suo punto di fusione. Una volta raggiunta questa temperatura, è necessario fornire un'energia aggiuntiva al solido per trasformarla in un liquido. Il calore della fusione si riferisce all'energia necessaria una volta raggiunta la temperatura di fusione, ma non all'energia necessaria per riscaldare il solido al suo punto di fusione.
Il processo di trasformazione di un solido in un liquido comporta più della semplice trasformazione di fase osservabile all'occhio umano. A livello microscopico, le molecole in un ATT solidoratti l'un l'altro, che è ciò che consente loro di rimanere in una formazione relativamente stabile. Per sciogliere un solido, le molecole devono essere separate l'una dall'altra, il che significa che la sostanza deve ricevere energia aggiuntiva. L'energia fornita durante lo scioglimento è immagazzinata dalle molecole come energia potenziale, piuttosto che energia cinetica, poiché la temperatura costante durante la fusione significa che il movimento delle molecole non aumenta o diminuisce in questo momento.
Dopo che la sostanza è stata completamente trasformata in un liquido, la sua temperatura inizia a salire. Lo fa fino a raggiungere il punto di ebollizione, quando la temperatura rimarrà di nuovo costante mentre il liquido si trasforma in un gas. Per questa trasformazione, la sostanza richiede di nuovo energia aggiuntiva, questa volta indicata come entalpia di vaporizzazione. La temperatura rimane sempre costante durante le variazioni tra gli stati del tappetinoTer: solido, liquido e gas.
Il calore della fusione necessaria per sciogliere un solido dipende in gran parte dalla resistenza del legame molecolare, quindi le diverse sostanze richiedono diverse quantità di calore di fusione per trasformarsi in liquidi. La quantità di energia necessaria per sciogliere il piombo, ad esempio, è inferiore alla quantità richiesta per sciogliere il ghiaccio in acqua liquida. Questo perché il calore della fusione non tiene conto della temperatura necessaria per portare la sostanza al suo punto di fusione, ma viene misurata come la quantità di calore necessaria per trasformare la sostanza interamente in un liquido una volta raggiunto il suo punto di fusione.