Exemplu de căldură de fuziune Problemă de topire a gheții

Căldura de fuziune este cantitatea de energie termică necesară pentru a schimba starea materiei unei substanțe de la un solid la un lichid. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de entalpia fuziunii. Unitățile sale sunt de obicei Joule pe gram (J / g) sau calorii pe gram (cal / g). Acest exemplu de exemplu demonstrează cum se calculează cantitatea de energie necesară pentru a topi o probă de gheață cu apă.

Cheie de luat în cheie: căldură de fuziune pentru topirea gheții

• Căldura de fuziune este cantitatea de energie sub formă de căldură necesară pentru a schimba starea materiei de la un solid la un lichid (topire.)
• Formula pentru calcularea căldurii de fuziune este: q = m · ΔH_f
• Rețineți că temperatura nu se schimbă efectiv atunci când materia schimbă starea, deci nu este în ecuație sau este necesar pentru calcul.
• Cu excepția topirii heliului, căldura fuziunii este întotdeauna o valoare pozitivă.

Exemplu problemă

Care este căldura necesară în Joules pentru a topi 25 de grame de gheață? Care este căldura în calorii?

Informatii utile: Căldura de fuziune a apei = 334 J / g = 80 cal / g

Soluţie

În problemă, căldura de fuziune este dată. Acesta nu este un număr pe care trebuie să-l cunoști din partea de sus a capului. Există tabele de chimie care afirmă căldura comună a valorilor de fuziune.

Pentru a rezolva această problemă, veți avea nevoie de formula care leagă energia termică cu masa și căldura de fuziune:
q = m · ΔH_f
Unde
q = energie termică
m = masa
AH_f = căldură de fuziune

Temperatura nu este nicăieri în ecuație, deoarece nu se schimbă când materia schimbă starea. Ecuația este simplă, deci cheia este să vă asigurați că utilizați unitățile potrivite pentru răspuns.

Pentru a obține căldură în Joules:
q = (25 g) x (334 J / g)
q = 8350 J
Este la fel de ușor să exprimi căldura în termeni de calorii:
q = m · ΔH_f
q = (25 g) x (80 cal / g)
q = 2000 cal
Răspuns: Cantitatea de căldură necesară pentru a topi 25 de grame de gheață este de 8.350 de Joule sau de 2.000 de calorii.

Notă: Căldura de fuziune ar trebui să fie o valoare pozitivă. (Excepția este heliu.) Dacă primiți un număr negativ, verificați-vă matematica.