|
|
Energia topnienia
|
 | masy substancji (czyli jej ilości) |
| właściwości topiącej się substancji opisywanej współczynnikiem o nazwie "ciepło topnienia". |
Wzór na energię potrzebną do stopienia określonej ilości substancji
Wzór na energię (cieplną) potrzebną do stopienia określonej ilości ciała stałego ma postać:
Qt = m ∙ L
Qp - energia potrzebna do stopienia danej ilości substancji - jednostka w układzie SI: dżul J
m - masa topiącej się substancji - jednostka w układzie SI: kilogram kg
L - ciepło topnienia - współczynnik charakteryzujący substancję - jednostka w układzie SI: dżul przez kilogram J/kg.
Współczynniki L są podawane w tablicach i odnoszą się najczęściej do topienia się zachodzącego w temperaturze topnienia danej cieczy (i pod ciśnieniem normalnym). W innych temperaturach współczynnik ten może posiadać inną wartość.
Uwaga 1 - temperatura nie ulega zmianie
Wzór podany wyżej odnosi się do sytuacji, w której po stopieniu się ciała stałego, powstała ciecz ma temperaturę równą temperaturze ciała stałego, z której powstała (w ten sposób podczas topienia zachowują się ciała krystaliczne). W celu dalszego ogrzania cieczy potrzebna byłaby oczywiście dodatkowa energia.
Uwaga 2 - opisywana energia jest oddawana podczas krzepnięcia
Podany wyżej wzór odnosi się nie tylko do sytuacji, w której zachodzi topienie się ciała stałego. Także proces odwrotny - krzepnięcie (także bez zmiany temperatury) związany jest z tą energią. Jednak w przypadku krzepnięcia energia tej jest oddawana przez ciecz, a nie pobierana.
Zastosowania omawianego w tym rozdziale wzoru
Powyższy wzór jest dość często stosowany w Bilansie cieplnym, razem z wzorami na energię niezbędną do zmiany temperatury ciała i energię parowania. Inne zastosowania wiążą się zawsze z koniecznością wyznaczenia energii potrzebnej do stopienia ciała stałego - np. w metalurgii.