{"id":149579,"date":"2020-08-14T12:11:22","date_gmt":"2020-08-14T14:11:22","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=149579"},"modified":"2020-08-14T12:11:22","modified_gmt":"2020-08-14T14:11:22","slug":"calor-de-fusao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/quimica\/calor-de-fusao","title":{"rendered":"Calor de fus\u00e3o"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Calor de fus\u00e3o<\/strong>\u00a0\u00e9 a quantidade de energia t\u00e9rmica necess\u00e1ria para alterar o estado da mat\u00e9ria de uma subst\u00e2ncia de um s\u00f3lido para um l\u00edquido. Tamb\u00e9m \u00e9 conhecido como\u00a0entalpia de fus\u00e3o.<\/p>\n

Suas unidades s\u00e3o geralmente Joules por grama (J\/g) ou calorias por grama (cal\/g).<\/p>\n

Os s\u00f3lidos podem ser aquecidos at\u00e9 o ponto em que as mol\u00e9culas que mant\u00eam suas liga\u00e7\u00f5es juntas se separam e formam um l\u00edquido. O exemplo mais comum \u00e9 o gelo s\u00f3lido se transformar em \u00e1gua l\u00edquida.<\/p>\n

Esse processo \u00e9 mais conhecido como\u00a0fus\u00e3o ou calor da fus\u00e3oe resulta em menos mol\u00e9culas dentro da subst\u00e2ncia. Quando uma subst\u00e2ncia se converte de um estado s\u00f3lido para um estado l\u00edquido, a mudan\u00e7a na entalpia (?H<\/em>) \u00e9 positiva.<\/p>\n

No entanto, se a subst\u00e2ncia est\u00e1 se transformando de um estado l\u00edquido para um estado s\u00f3lido, a altera\u00e7\u00e3o na entalpia (?H<\/em>) \u00e9 negativa.<\/p>\n

Esse processo \u00e9 comumente conhecido como congelamento e resulta em mol\u00e9culas dentro da subst\u00e2ncia cada vez mais ordenadas.<\/p>\n

O que \u00e9 o calor de fus\u00e3o?<\/strong><\/p>\n

Calor de fus\u00e3o, tamb\u00e9m chamado de\u00a0entalpia de fus\u00e3o, \u00e9 a quantidade de energia necess\u00e1ria para transformar uma subst\u00e2ncia de um s\u00f3lido para um l\u00edquido. Quando um s\u00f3lido atinge a temperatura em que derrete, sua temperatura n\u00e3o continua a subir enquanto derrete, mesmo que seja exposto \u00e0 mesma fonte de calor. Enquanto est\u00e1 derretendo, um s\u00f3lido continua absorvendo energia de sua fonte de calor, o que permite que as altera\u00e7\u00f5es moleculares necess\u00e1rias para a fus\u00e3o ocorram.<\/p>\n

Quando um s\u00f3lido \u00e9 aquecido, sua temperatura sobe at\u00e9 atingir seu ponto de fus\u00e3o. Uma vez atingida esta temperatura, energia adicional deve ser fornecida ao s\u00f3lido para transform\u00e1-lo em l\u00edquido.<\/p>\n

O\u00a0calor de fus\u00e3o\u00a0refere-se \u00e0 energia necess\u00e1ria quando a temperatura de fus\u00e3o \u00e9 atingida, mas n\u00e3o \u00e0 energia necess\u00e1ria para aquecer o s\u00f3lido at\u00e9 o seu\u00a0ponto de fus\u00e3o.<\/p>\n

O processo de transformar um s\u00f3lido em um l\u00edquido envolve mais do que apenas a transforma\u00e7\u00e3o de fase observ\u00e1vel ao olho humano. Em um n\u00edvel microsc\u00f3pico, as mol\u00e9culas em um s\u00f3lido se atraem, o que lhes permite permanecer em uma forma\u00e7\u00e3o relativamente est\u00e1vel. Para derreter um s\u00f3lido, as mol\u00e9culas devem ser separadas uma da outra, o que significa que a subst\u00e2ncia deve receber energia adicional.<\/p>\n

A energia fornecida durante a fus\u00e3o \u00e9 armazenada pelas mol\u00e9culas como energia potencial, em vez de energia cin\u00e9tica, pois a temperatura constante durante a fus\u00e3o significa que o movimento das mol\u00e9culas n\u00e3o aumenta nem diminui nesse momento.<\/p>\n

Ap\u00f3s a subst\u00e2ncia ter sido totalmente transformada em l\u00edquido, sua temperatura come\u00e7a a subir novamente. Isso \u00e9 feito at\u00e9 que o ponto de ebuli\u00e7\u00e3o seja atingido, momento em que a temperatura novamente permanecer\u00e1 constante enquanto o l\u00edquido se transformar em g\u00e1s. Para essa transforma\u00e7\u00e3o, a subst\u00e2ncia novamente requer energia adicional – desta vez denominada entalpia de vaporiza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A temperatura sempre permanece constante durante as mudan\u00e7as entre os estados da mat\u00e9ria:<\/strong>\u00a0s\u00f3lido, l\u00edquido e g\u00e1s.<\/p>\n

O\u00a0calor de fus\u00e3o\u00a0necess\u00e1rio para derreter um s\u00f3lido depende em grande parte da for\u00e7a da liga\u00e7\u00e3o molecular; portanto, subst\u00e2ncias diferentes requerem quantidades diferentes de calor de fus\u00e3o para se transformar em l\u00edquidos. A quantidade de energia necess\u00e1ria para derreter o chumbo, por exemplo, \u00e9 menor que a quantidade necess\u00e1ria para derreter o gelo em \u00e1gua l\u00edquida. Isso ocorre porque o calor de fus\u00e3o n\u00e3o leva em considera\u00e7\u00e3o a temperatura necess\u00e1ria para elevar a subst\u00e2ncia ao seu\u00a0ponto de fus\u00e3o, mas \u00e9 medido apenas como a quantidade de calor necess\u00e1ria para transformar a subst\u00e2ncia inteiramente em um l\u00edquido quando atingir seu ponto de fus\u00e3o.<\/p>\n

Energia de fus\u00e3o?<\/strong><\/p>\n

Energia de fus\u00e3o<\/strong>\u00a0\u00e9 a extra\u00e7\u00e3o de energia de liga\u00e7\u00f5es entre part\u00edculas nos n\u00facleos de \u00e1tomos, fundindo esses n\u00facleos. Para obter o m\u00e1ximo de energia, elementos leves e is\u00f3topos como hidrog\u00eanio, deut\u00e9rio, tr\u00edtio e h\u00e9lio devem ser usados, embora todos os elementos com um n\u00famero at\u00f4mico menor que o ferro possam produzir energia l\u00edquida quando fundidos.<\/p>\n

A fus\u00e3o contrasta com a fiss\u00e3o, o processo pelo qual a energia \u00e9 gerada pela separa\u00e7\u00e3o de n\u00facleos pesados como ur\u00e2nio ou plut\u00f4nio. Ambos s\u00e3o considerados energia nuclear, mas a fiss\u00e3o \u00e9 mais f\u00e1cil e melhor desenvolvida.<\/p>\n

Todas as usinas nucleares atuais operam com base na energia de fiss\u00e3o, mas muitos cientistas esperam que uma usina baseada na energia de fus\u00e3o seja desenvolvida antes de 2050.<\/p>\n

Existem bombas nucleares baseadas em energia de fiss\u00e3o e energia de fus\u00e3o. As bombas-A convencionais s\u00e3o baseadas na fiss\u00e3o, enquanto as bombas-H, ou bombas de hidrog\u00eanio, s\u00e3o baseadas na fus\u00e3o.<\/p>\n

A fus\u00e3o converte de maneira mais eficiente a mat\u00e9ria em energia, produzindo mais calor e temperatura quando o processo \u00e9 canalizado para uma rea\u00e7\u00e3o em cadeia.<\/p>\n

Assim, as bombas-H t\u00eam rendimentos mais altos que as bombas-A, em alguns casos mais de 5.000 vezes mais. As bombas-H usam um “refor\u00e7o” de fiss\u00e3o para atingir a temperatura necess\u00e1ria para a fus\u00e3o nuclear, que \u00e9 de aproximadamente 20 milh\u00f5es de graus Kelvin. Em uma bomba H, aproximadamente 1% da massa de rea\u00e7\u00e3o \u00e9 convertida diretamente em energia.<\/p>\n

A energia de fus\u00e3o, n\u00e3o a fiss\u00e3o, \u00e9 a energia que alimenta o Sol e produz todo o seu calor e luz. No centro do Sol, aproximadamente 4,26 milh\u00f5es de toneladas de hidrog\u00eanio por segundo s\u00e3o convertidos em energia, produzindo 383 yottawatts (3,83 \u00d7 1026 W) ou 9,15 \u00d7 1010 megatons de TNT por segundo. Parece muito, mas na verdade \u00e9 bastante leve, levando em considera\u00e7\u00e3o a massa e o volume total do sol.<\/p>\n

A taxa de produ\u00e7\u00e3o de energia no n\u00facleo do Sol \u00e9 apenas cerca de 0,3 W\/m3 (watts por metro c\u00fabico), mais de um milh\u00e3o de vezes mais fraca que a produ\u00e7\u00e3o de energia que ocorre em um filamento de l\u00e2mpada.<\/p>\n

Somente porque o n\u00facleo \u00e9 muito grande, com um di\u00e2metro equivalente a cerca de 20 Terras, ele gera tanta energia total.<\/p>\n

Por v\u00e1rias d\u00e9cadas, os cientistas v\u00eam trabalhando no sentido de aproveitar a energia de fus\u00e3o para as necessidades do homem, mas isso \u00e9 dif\u00edcil devido \u00e0s altas temperaturas e press\u00f5es envolvidas.<\/p>\n

Usando energia de fus\u00e3o, uma unidade de combust\u00edvel do tamanho de um pequeno rolamento de esferas pode produzir tanta energia quanto um barril de gasolina.<\/p>\n

Infelizmente, todas as tentativas de gera\u00e7\u00e3o de energia de fus\u00e3o a partir de 2008 consumiram mais energia do que produziram.<\/p>\n

Existem duas abordagens b\u00e1sicas – use um campo magn\u00e9tico para comprimir um plasma at\u00e9 a temperatura cr\u00edtica (fus\u00e3o de confinamento magn\u00e9tico) ou lasers de fogo em um alvo t\u00e3o intenso que o aque\u00e7a al\u00e9m do limite cr\u00edtico de fus\u00e3o (fus\u00e3o de confinamento inercial).<\/p>\n

Ambas as abordagens receberam financiamento significativo, com o National Ignition Facility (NIF) tentando fus\u00e3o por confinamento inercial e entrando em opera\u00e7\u00e3o em 2010, e o Reator Termonuclear Experimental Internacional (ITER) tentando fus\u00e3o por confinamento magn\u00e9tico e entrando em opera\u00e7\u00e3o em 2018.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Calor da fus\u00e3o – derretimento do gelo<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Calor da fus\u00e3o – derretimento do gelo<\/strong><\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0chem.libretexts.org\/www.brightstorm.com\/www.thoughtco.com\/www.mindat.org\/www.physlink.com\/www.wisegeek.org\/www2.chem.wisc.edu\/www.avalanche-center.org<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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