Cómo calcular la energía necesaria para cambiar un sólido en un líquido
El calor de fusión es la cantidad de energía térmica necesaria para cambiar el estado de la materia de una sustancia de sólido a líquido . También se conoce como entalpía de fusión. sus unidades suelen ser julios por gramo (j / g) o calorías por gramo (cal / g). Este problema de ejemplo demuestra cómo calcular la cantidad de energía requerida para derretir una muestra de hielo de agua.
conclusiones clave: calor de fusión para derretir hielo
- El calor de fusión es la cantidad de energía en forma de calor necesaria para cambiar el estado de la materia de sólido a líquido (derritiéndose).
- La fórmula para calcular el calor de fusión es: q = m · Δh f
- tenga en cuenta que la temperatura en realidad no cambia cuando la materia cambia de estado, por lo que no está en la ecuación ni es necesaria para el cálculo.
- excepto para derretir helio, el calor de fusión es siempre un valor positivo.
problema de ejemplo
¿Cuál es el calor en julios requerido para derretir 25 gramos de hielo? ¿Cuál es el calor en calorías?
información útil: calor de fusión del agua = 334 j / g = 80 cal / g
solución:
En el problema, se da el calor de fusión. este no es un número que se espera que sepa de la cabeza. Hay tablas de química que indican valores comunes de calor de fusión.
Para resolver este problema, necesitará la fórmula que relaciona la energía térmica con la masa y el calor de fusión:
q = m · Δh f
donde
q = energía térmica
m = masa
Δh f = calor de fusión
la temperatura no está en ninguna parte de la ecuación porque no cambia cuando la materia cambia de estado. la ecuación es sencilla, por lo que la clave es asegurarse de que esté utilizando las unidades correctas para la respuesta.
obtener calor en julios:
q = (25 g) x (334 j / g)
q = 8350 j
es igual de fácil expresar el calor en términos de calorías:
q = m · Δh f
q = (25 g) x ( 80 cal / g)
q =
respuesta de 2000 cal :
la cantidad de calor requerida para derretir 25 gramos de hielo es 8350 julios o 2000 calorías.
nota: el calor de fusión debe ser un valor positivo. (la excepción es helio). si obtiene un número negativo, revise sus cálculos.