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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.

Le leggi 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
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.

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.

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