Hva er fusjonsvarme?

Fusjonsvarme, også kalt entalpi av fusjon, er mengden energi som kreves for å transformere et stoff fra et faststoff til en væske. Når et fast stoff har nådd temperaturen som det smelter, fortsetter temperaturen ikke å stige mens den smelter, selv om den er utsatt for den samme varmekilden. Mens det smelter, fortsetter et fast stoff å absorbere energi fra varmekilden, noe som gjør at den molekylære endringen som er nødvendig for smelting skal oppstå.

Når et fast stoff blir oppvarmet, klatrer temperaturen til det når smeltepunktet. Når denne temperaturen er nådd, må ytterligere energi tilføres faststoffet for å transformere den til en væske. Fusjonsvarmen refererer til energien som trengs når smeltetemperaturen er nådd, men ikke energien som kreves for å varme opp det faste stoffet til smeltepunktet.

Prosessen med å transformere et fast stoff til en væske innebærer mer enn bare fase transformasjonen som kan observeres for det menneskelige øyet. På mikroskopisk nivå er molekylene i en solid ATTRakt hverandre, og det er det som gjør at de kan forbli i en relativt stabil formasjon. For å smelte et fast stoff, må molekylene skilles fra hverandre, noe som betyr at stoffet må få ekstra energi. Energien som leveres under smelting lagres av molekylene som potensiell energi, snarere enn kinetisk energi, da den konstante temperaturen under smelting betyr at bevegelsen av molekylene ikke øker eller avtar på dette tidspunktet.

Etter at stoffet har blitt fullstendig forvandlet til en væske, begynner temperaturen igjen å stige. Det gjør dette til kokepunktet er nådd, da temperaturen igjen vil forbli konstant mens væsken forvandles til en gass. For denne transformasjonen krever stoffet igjen ekstra energi - denne gangen referert til som entalpi av fordampning. Temperaturen forblir alltid konstant under endringer mellom tilstandene til MATTer: fast, væske og gass.

Fusjonsvarmen som kreves for å smelte et fast stoff avhenger i stor grad av styrken til den molekylære bindingen, så forskjellige stoffer krever forskjellige mengder fusjonsvarme for å transformere til væsker. Mengden energi som trengs for å smelte bly, er for eksempel mindre enn mengden som kreves for å smelte is i flytende vann. Dette er fordi fusjonsvarmen ikke tar hensyn til temperaturen som er nødvendig for å bringe stoffet opp til smeltepunktet, men bare måles som mengden varme som trengs for å transformere stoffet helt til en væske når den når det når smeltepunktet.