Come posso calcolare le equazioni termochimiche per i cambiamenti di fase?

Cambiamenti di fase rappresenta la trasformazione di un sistema termodinamico da uno stato della materia a un altro mediante trasferimento di calore. Uno stato della materia (o fase) è descritto come avente proprietà fisiche uniformi; durante cambiamenti di fase, alcune proprietà cambiano.

Ora, riscaldare le cose richiede energia; per una sostanza pura in una singola fase, questa energia può essere calcolata usando l'equazione

#q = m * c * DeltaT#, Dove

#q# - energia;
#m# - massa della sostanza;
#c# -calore specifico;
#DeltaT# - variazione di temperatura, #T_(f i n al) - T_(i nitial)#.

Tuttavia, questa equazione non può essere utilizzata per i cambiamenti di fase, poiché la temperatura non cambia durante un cambio di fase, come puoi vedere in questo diagramma che descrive i cambiamenti di fase dell'acqua:

Sappiamo che la differenza tra due fasi qualsiasi è semplicemente la differenza di energia, quindi tutto ciò che dobbiamo sapere è quella quantità di energia per poter calcolare il calore coinvolto. L'equazione utilizzata è

#q = m* DeltaH#, Dove

#DeltaH# - il calore necessario per un grammo della sostanza a subire il cambiamento di fase.

Se stai passando dal solido al liquido, usi #DeltaH_(fusion)# (chiamato il calore di fusione), che rappresenta il calore richiesto per 1 grammo di sostanza per passare da solido a liquido nel punto di fusione.

Se stai passando da liquido a gas, usi #DeltaH_(vap o rization)# (chiamato il calore di vaporizzazione), che rappresenta il calore richiesto per 1 grammo di sostanza per passare da liquido a gas nel punto di ebollizione.

Per l'acqua, i valori sono generalmente dati come

#DeltaH_(fus)# = #334 "J/g"# e #DeltaH_(vap)# = #2257 "J/g"#.

Pertanto, tutto ciò che devi sapere per determinare il calore necessario per passare attraverso uno specifico cambiamento di fase sono la massa della sostanza e i valori per il suo calore di fusione e / o calore di vaporizzazione.