El calor de fusión se define como la cantidad de energía que se pierde cuando se solidifica una determinada masa de líquido. En otras palabras, es la cantidad de energía requerida para fundir una cantidad dada de un material a su temperatura de punto de fusión. Es el cambio en el valor de la entalpía causado por la provisión de energía, es decir, calor, para una cierta cantidad de material. El calor de fusión de cualquier muestra puede interpretarse como la cantidad de calor requerida para transformar su porción cristalina en una condición desordenada.
Fórmula de calor de fusión
La fórmula del calor de fusión es igual a la relación entre el calor suministrado a la muestra dada y su masa. Se denota con el símbolo ΔH f . Su unidad de medida estándar es julios por kg (J/kg) y la fórmula dimensional viene dada por [M 0 L 2 T -2 ]. Tiene un valor constante para cada tipo de material. Por ejemplo, el calor de fusión del agua es 334 J/g. Indica que se requieren 334 J de energía para derretir 1 g de hielo en el agua a 0 °C.
ΔH f = Q/m
dónde,
ΔH f es el calor de fusión,
Q es la cantidad de calor suministrada,
m es la masa de la muestra.
Problemas de muestra
Problema 1. Calcular el calor suministrado para derretir 12 g de hielo en el agua si su calor de fusión es de 334 J/g.
Solución:
Tenemos,
ΔH f = 334
metro = 12
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = metro ΔH f
= 334 (12)
= 4008J
Problema 2. Calcular el calor suministrado para derretir 50 g de hielo en el agua si su calor de fusión es de 334 J/g.
Solución:
Tenemos,
ΔH f = 334
metro = 50
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = metro ΔH f
= 334 (50)
= 16700J
Problema 3. Calcular el calor suministrado para derretir 29 g de hielo en el agua si su calor de fusión es de 334 J/g.
Solución:
Tenemos,
ΔH f = 334
metro = 29
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = metro ΔH f
= 334 (29)
= 9686J
Problema 4. Calcular el calor de fusión si se suministran 1336 J de calor para derretir 4 g de hielo.
Solución:
Tenemos,
P = 1336
metro = 4
Usando la fórmula que obtenemos,
ΔH f = Q/m
= 1336/4
= 334 J/g
Problema 5. Calcular el calor de fusión si se suministran 3006 J de calor para derretir 9 g de hielo.
Solución:
Tenemos,
Q = 3006
metro = 9
Usando la fórmula que obtenemos,
ΔH f = Q/m
= 3006/9
= 334 J/g
Problema 6. Calcular la masa de hielo derretido cuando se suministran 1372 J de energía y el calor de fusión es de 334 J/g.
Solución:
Tenemos,
Q = 1372
ΔH f = 334
Usando la fórmula que obtenemos,
m = Q/ ΔHf
= 1372/334
= 4,11 gramos
Problema 7. Calcular la masa de hielo derretido cuando se suministran 2500 J de energía y el calor de fusión es de 334 J/g.
Solución:
Tenemos,
Q = 2500
ΔH f = 334
Usando la fórmula que obtenemos,
m = Q/ ΔHf
= 2500/334
= 7,48 gramos