Fusion-hitte Voorbeeld Probleem Smeltend ijs

Fusiewarmte is de hoeveelheid warmte-energie die nodig is om de materietoestand van een stof te veranderen van een vaste stof in een vloeistof. Het is ook bekend als fusie-enthalpie. De eenheden zijn meestal Joule per gram (J / g) of calorieën per gram (cal / g). Dit voorbeeldprobleem laat zien hoe de hoeveelheid energie moet worden berekend die nodig is om een ​​monster waterijs te smelten.

Belangrijkste afhaalrestaurants: Fusion Fusion voor smeltend ijs

• Fusiewarmte is de hoeveelheid energie in de vorm van warmte die nodig is om de toestand van materie te veranderen van een vaste naar een vloeistof (smelten.)
• De formule om smeltwarmte te berekenen is: q = m · ΔH_f
• Merk op dat de temperatuur niet verandert wanneer materie van toestand verandert, dus het is niet in de vergelijking of nodig voor de berekening.
• Behalve smeltend helium is smeltwarmte altijd een positieve waarde.

Voorbeeldprobleem

Wat is de hitte in Joules die nodig is om 25 gram ijs te smelten? Wat is de hitte in calorieën?

Bruikbare informatie: Warmte van fusie van water = 334 J / g = 80 cal / g

Oplossing

In het probleem wordt de smeltwarmte gegeven. Dit is niet een nummer dat je van je hoofd moet weten. Er zijn chemietabellen die gemeenschappelijke hitte van fusiewaarden vermelden.

Om dit probleem op te lossen, heb je de formule nodig die warmte-energie relateert aan massa en smeltwarmte:
q = m · ΔH_f
waar
q = warmte-energie
m = massa
AH_f = smeltwarmte

Temperatuur is nergens anders in de vergelijking omdat het verandert niet wanneer materie van staat verandert. De vergelijking is eenvoudig, dus de sleutel is om ervoor te zorgen dat u de juiste eenheden gebruikt voor het antwoord.

Om warmte te krijgen in Joules:
q = (25 g) x (334 J / g)
q = 8350 J
Het is net zo gemakkelijk om de warmte uit te drukken in termen van calorieën:
q = m · ΔH_f
q = (25 g) x (80 cal / g)
q = 2000 cal
Antwoord: De hoeveelheid warmte die nodig is om 25 gram ijs te smelten is 8.350 joules of 2.000 calorieën.

Notitie: Fusiewarmte moet een positieve waarde zijn. (De uitzondering is helium.) Controleer je wiskunde als je een negatief getal krijgt.