Actividad calor y fusión física

Punto y calor de fusión.

En esta actividad estudiaremos la transformación del estado sólido al líquido llamada fusión.

Los materiales sólidos al calentarse aumentan su temperatura hasta llegar a una temperatura específica, conocida como el punto de fusión, en la que al agregar más calor el material se comienza a transformar en un líquido.

La tabla siguiente da el punto de fusión aproximado para varios materiales:

Material:	Punto de fusión:
Mantequilla	30°C
Parafina	50°C
Plomo	330°C
Aluminio	660°C
Plata	960°C
Vidrio	1200°C

¿Qué le pasa a la mantequilla si la pones en tu mano? _____________________________ De acuerdo a su punto de fusión, explica por qué: _________________________________ _________________________________________________________________________

Si pones en un horno a una temperatura de 660°C, un trozo de plomo, uno de aluminio y otro de plata, ¿qué les pasará a cada uno?

Al plomo: ________________________________________________________________

Al aluminio: ______________________________________________________________

A la plata: ________________________________________________________________

No está en la tabla anterior, pero seguramente lo sabes. ¿Cuál es el punto de fusión del hielo? ___ °C. ¿En qué se transforma? _________________

El oxígeno tiene un punto de fusión de –220°C. ¿En qué estado estaría el oxígeno a una temperatura de –230°C (menor que su punto de fusión)? ________________ ¿En qué estado estaría el oxígeno a una temperatura de –200°C (mayor que su punto de fusión)? ________________

El punto de fusión de un material nos dice a qué temperatura se convierte en líquido, pero no nos dice qué tan fácil o qué tan difícil es esta transformación. Esto lo discutiremos a continuación.

Comparemos tres materiales. Una vez que llegan a su punto de fusión, el calor que se requiere para fundir cada kilogramo de ese material es el siguiente:

Material:	Calor de fusión      (kJ/kg):
Plomo	23
Plata	110
Hielo	330

¿Cuál de estos material es más fácil de fundir? ____________________

¿Cuál de estos material es más difícil de fundir? ____________________

Si tenemos 3 kilogramos de hielo a 0°C (listos para fundir), ¿cuántos kilojoules son necesarios para derretirlos? ______ kJ.

Con estos 990 kJ, ¿cuántos kilogramos de plata podemos fundir? _____ kg. ¿A qué temperatura deben estar para que se fundan? ____ °C.

Con estos 990 kJ, ¿cuántos kilogramos de plomo podemos fundir? _____ kg. ¿A qué temperatura deben estar para que se fundan? ____ °C.

Discute en clase el proceso inverso de la fusión llamado solidificación. Piensa sobre los siguientes dos puntos antes y escribe abajo tus ideas:

·    ¿Es el punto de solidificación el mismo que el punto de fusión para un material determinado? ¿Por qué?

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·    Sabemos que para la fusión el material requiere de un suministro de energía en forma de calor. Cuando el material se solidifica, ¿regresa esta energía absorbida?, ¿regresa menos, más o una cantidad igual? ¿Por qué?

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