El calor de fusión latente ¿Es la cantidad de energía requerida para cambiar una sustancia de un estado sólido a un estado líquido a una temperatura constante? Es esencialmente la energía necesaria para romper los enlaces que sostienen las moléculas en una estructura rígida y ordenada (sólida) y permitirles moverse más libremente (líquido).
Piense en ello así: Imagina un bloque de hielo. Para derretirlo, debe agregar energía térmica. Esta energía no aumenta la temperatura del hielo, pero en cambio, rompe los enlaces que mantienen las moléculas de agua juntas en la estructura de hielo sólido. Una vez que se rompen suficientes enlaces, el hielo se transforma en agua líquida, a pesar de que la temperatura permanece en el punto de fusión (0 ° C para agua).
La teoría molecular de la materia explica el comportamiento de la materia a nivel atómico y molecular. Así es como se relaciona con el calor latente de la fusión:
sólidos:
* Estructura ordenada: En los sólidos, las moléculas están bien empacadas y mantenidas juntas por fuertes fuerzas intermoleculares. Estas fuerzas crean una estructura rígida y ordenada.
* Baja movilidad: Las moléculas en un sólido tienen un movimiento muy limitado, vibrando solo dentro de sus posiciones fijas.
líquidos:
* menos orden: En líquidos, las moléculas todavía están juntas, pero tienen más libertad de movimiento. Las fuerzas intermoleculares son más débiles en comparación con los sólidos.
* mayor movilidad: Las moléculas en un líquido pueden moverse, deslizarse entre sí y tener más movimiento traslacional y de rotación.
Melting:
* Entrada de energía: Cuando se agrega calor a un sólido, las moléculas absorben la energía, lo que hace que vibren más rápido.
* Rompeing: A medida que aumentan las vibraciones, las fuerzas intermoleculares se debilitan y eventualmente se rompen. Aquí es donde se usa el calor latente de la fusión.
* Cambio de fase: Cuando se rompen suficientes enlaces, la estructura sólida colapsa y la sustancia pasa a un estado líquido. La temperatura permanece constante durante este cambio de fase porque la energía adicional se usa por completo para romper los enlaces, no para aumentar la energía cinética de las moléculas (lo que aumentaría la temperatura).
Puntos importantes:
* Temperatura constante: El calor latente de la fusión es un valor constante para una sustancia dada a una presión específica. Esto significa que la temperatura de la sustancia permanece igual durante el proceso de fusión.
* Absorción de calor: Durante la fusión, la sustancia absorbe la energía térmica sin aumentar su temperatura.
* Proceso endotérmico: La fusión es un proceso endotérmico porque requiere entrada de energía.
Ejemplo:
El calor latente de la fusión para el agua es 334 J/g. Esto significa que se requieren 334 julios de energía para derretir un gramo de hielo a 0 ° C en agua líquida a 0 ° C.
En resumen, el calor latente de la fusión es la energía requerida para romper los enlaces que sostienen las moléculas en una estructura sólida, lo que les permite moverse más libremente en un estado líquido. La teoría molecular de la materia nos ayuda a comprender cómo se usa esta energía para superar las fuerzas intermoleculares y facilitar el cambio de fase.
