Ejemplo de Fusión

Cuando una sustancia en estado sólido experimenta el cambio a estado líquido, se dice que ha sufrido un fenómeno de Fusión.

El Agua, por ejemplo, al encontrarse en estado Sólido, está constituida por moléculas ordenadas, muy juntas entre sí, que le otorgan una forma consistente. Esta manifestación ocurre a los cero grados en la escala Centígrada (0° C) y temperaturas menores.

Los 0°C son la barrera entre el agua Sólida y la Líquida. Es por eso que este valor recibe el nombre de Punto de fusión del agua.

Si tenemos un Agua sólida a -20°C, es necesario elevar primero su temperatura a 0°C para que se dé el cambio. Se requiere añadir energía para lograr el ascenso, equivalente a 4.186  J/g  ó 1  cal/g para cada °C que haga falta. Esta magnitud recibe el nombre de Calor Específico, y es la energía requerida para aumentar 1°C de temperatura una sustancia. Es diferente para cada material.

Para que la transformación se vaya dando por completo, se requiere añadir al agua el llamado Calor latente de fusión, que es una porción de energía que se encargará solamente de desordenar las moléculas, hasta convertirlas en el líquido. Su magnitud es la siguiente:

Hf=334  KJ/Kg   ó  79.7  cal/g

Y cuando el agua haya recibido esta cantidad de energía y se encuentre por completo en estado líquido, por fin será posible elevar su temperatura y salir de los cero grados.

Ejemplos de Puntos de Fusión

Modificación del Punto de Fusión

Ya se sabe que el Punto de Fusión es diferente en cada sustancia. Si se trata de una sustancia pura, influyen las dimensiones atómicas, y la presencia de fuerzas especiales como las de los enlaces por puente de Hidrógeno (en el caso del agua y los alcoholes). Estas dos condiciones definen qué tan juntas van a estar las unidades (átomos o moléculas) entre sí en el estado sólido.

Cuando se trata de mezclas o sólidos impuros, la proporción de cada componente participará en la definición del Punto de Fusión. 

Aprovechamiento industrial del Punto de Fusión

En las plantas que producen metales con un alto grado de pureza, como el Zinc, el Plomo, el Oro, la Plata, se utiliza un proceso de fundición, en el que se lleva el metal del proceso a su punto de fusión, para colocarlo en los moldes que generarán los lingotes resultantes que se comercializarán.

El estado líquido del metal se aprovecha, no sólo para transportarlo más fácil a los moldes, sino también para eliminar, por diferencia de densidades, los metales invasores que califican como impurezas.