Fusão

Rosimar Gouveia

A fusão é a mudança do estado sólido para o estado líquido. Ela ocorre quando um corpo, submetido a uma dada pressão, recebe calor e sua temperatura atinge um determinado valor.

A quantidade de calor que o corpo deve receber para se transformar totalmente em líquido, depende da substância que o constitui.

De uma forma geral, quando uma substância está no estado sólido apresenta uma forma bem definida. Seus átomos estão organizados ordenadamente em uma estrutura chamada de rede cristalina.

Quando recebe calor, os átomos que formam o sólido aumentam sua vibração, aumentando sua temperatura.

Se a energia recebida aumentar, a vibração dos átomos irá desfazer a rede cristalina e o corpo passará para o estado líquido.

exemplo de fusão
O derretimento do gelo é um exemplo de fusão

Leis da Fusão

  1. Mantendo-se constante a pressão, a temperatura durante todo o processo de fusão permanece constante.
  2. A quantidade de calor por unidade de massa é chamado de calor latente de fusão e é uma característica da substância.
  3. A temperatura em que cada substância sofre fusão é bem determinada, e é chamada de ponto de fusão.

Quando submetido a uma pressão de 1 atmosfera a água se funde a 0 ºC, enquanto o ponto de fusão do ferro é 1.535 ºC e do cloro é 101,5 ºC.

Quantidade de Calor Latente

A quantidade de calor necessária para um corpo mudar de estado, depende do valor do calor latente de fusão e da massa do corpo.

O valor do calor latente varia de acordo com a substância que compõe o corpo. Na tabela abaixo, apresentamos os valores de algumas substâncias.

Tabela de calor latente

Fórmula

A quantidade de calor necessária para um corpo mudar de fase é dada pela fórmula:

Q igual a m espaço. espaço L com f subscrito espaço

Sendo,

Q: quantidade de calor latente (cal)
m: massa (g)
Lf: calor latente de fusão (cal/g)

Note que a fórmula da quantidade de calor na mudança de fase, não leva em consideração a variação de temperatura.

Isto ocorre porque toda a quantidade de calor recebida é utilizada para a quebra da rede cristalina, ficando a temperatura constante durante todo o processo.

Exemplo

Qual a quantidade de calor necessária para fundir totalmente um bloco de ouro de massa igual a 200 g?

O calor latente de fusão do ouro é igual a 15 cal/g (tabela acima), assim teremos:

Q = 200 . 15 = 3 000 cal ou 3 kcal

Para saber mais, leia também:

Rosimar Gouveia
Rosimar Gouveia
Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF) em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.