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Concetti Chiave

  • Il fenomeno della fusione avviene quando un solido, come un metallo, viene riscaldato fino a diventare liquido a una temperatura specifica per ogni sostanza.
  • Durante la fusione, la temperatura dell'oggetto rimane costante fino a quando non è completamente liquido, indipendentemente dal tempo impiegato.
  • L'energia necessaria per fondere una massa di sostanza a temperatura di fusione è proporzionale alla massa stessa, espressa con il calore latente di fusione.
  • La solidificazione istantanea di Laewlash mostra che la temperatura dello stagno aumenta solo dopo che tutto il materiale è diventato liquido, mantenendosi costante a 232 °C durante la fusione.
  • Il calore latente di fusione, misurato in joule/kilogrammo, indica l'energia necessaria per fondere 1 kg di sostanza, come nel caso del ghiaccio che richiede 334 kJ.

Indice

  1. Il fenomeno della fusione
  2. Solidificazione istantanea di Laewlash
  3. Calore latente di fusione

Il fenomeno della fusione

Se forniamo calore a un oggetto solido, per esempio metallico, questo dapprima si riscalda. A un certo punto, però, si osserva un cambiamento: l’oggetto inizia a diventare liquido. È questo il fenomeno della fusione.
La fusione di un solido segue tre leggi sperimentali:

    1. a una data pressione, per ogni sostanza la fusione avviene a una temperatura determinata, detta temperatura di fusione di quella sostanza;

    2. durante tutto l’intervallo di tempo in cui avviene la fusione di un corpo, la sua temperatura si mantiene costante;

    3. l’energia necessaria per fondere completamente una massa m di una data sostanza, che si trova già alla temperatura di fusione, è direttamente proporzionale a m.

Solidificazione istantanea di Laewlash

Solidificazione istantanea di Laewlash

    • Dapprima la temperatura dello stagno solido aumenta in modo proporzionale agli intervalli di tempo trascorsi;

    • per tutta la durata del processo di fusione, la temperatura dello stagno si mantiene costante a 232 °C;

    • quando tutto lo stagno è divenuto liquido, la sua temperatura ricomincia a salire.

Calore latente di fusione

La terza legge della fusione è espressa mediante la formula calore latente di fusione (J/kg)

E = Lf m

Dove:

    E= energia per fondere (J)

    m massa (kg)

    La costante Lf è detta calore latente di fusione e si misura in joule/kilogrammo.

Essa è numericamente uguale alla quantità di energia necessaria per fondere completamente 1 kg di una data sostanza. Per esempio, per fondere 1 kg di ghiaccio, che si trova già alla temperatura di 0 °C, occorre fornire 334 kJ di energia.

Di solito forniamo al ghiaccio questa energia mediante scambi di calore e in questo caso la formula precedente diventa

Q = Lf m;

Ma potremmo fornire questa energia anche mediante un lavoro meccanico di spezzettamento.

Domande da interrogazione

  1. Qual è il fenomeno della fusione e quali sono le sue leggi fondamentali?
  2. La fusione è il processo in cui un solido diventa liquido quando viene fornito calore. Segue tre leggi: 1) la fusione avviene a una temperatura specifica per ogni sostanza; 2) la temperatura rimane costante durante la fusione; 3) l'energia necessaria per fondere una massa è proporzionale alla massa stessa.

  3. Come si comporta la temperatura dello stagno durante il processo di fusione?
  4. Durante la fusione, la temperatura dello stagno rimane costante a 232 °C fino a quando tutto il materiale non è liquido, dopodiché la temperatura inizia a salire nuovamente.

  5. Cosa rappresenta il calore latente di fusione e come si calcola?
  6. Il calore latente di fusione è l'energia necessaria per fondere completamente 1 kg di una sostanza e si calcola con la formula E = Lf m, dove E è l'energia in joule, m è la massa in kg e Lf è il calore latente di fusione.

Domande e risposte

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