Smältenergi

Smältenergi, ofta kallad smältentalpi eller latent energi vid fusion, är den mängd energi som krävs för att omvandla ett fast ämne vid dess smältpunkt till en vätska vid samma temperatur. Energin används inte till att höja temperaturen utan till att bryta de bindningar och det ordnade kristallstrukturen i det fasta ämnet.

Smältenergin ingår i entalpiförändringen vid fasövergången (ΔH_fus). Eftersom temperaturen hålls konstant under smältningen, reflekterar smältenergin hur mycket energi som behövs för att övervinna de kraftiga bindningarna som håller fast atomerna i den fasta fasen. Denna energi kan anges som specifik smältenergi L_fus (J/kg) eller som molar smältenergi ΔH_fus (J/mol). Vanliga tabellvärden varierar mycket mellan ämnen. Exempelvis har is vid 0°C en smältentalpi på cirka 333,55 kJ/kg (≈6,01 kJ/mol), vilket motsvarar den energi som krävs för att smälta is till flytande vatten utan temperaturändring.

smältenergin är ungefär oberoende av tryck vid smältpunkten, men tryckförändringar påverkar smältpunkten enligt Clapeyrons relation dT/dP = ΔV_fus / ΔS_fus. Temperaturen vid vilken smältning sker och därmed smältenergin är därmed materialberoende och påverkas av puritet och fasförhållanden.

Användningar och betydelse: inom materialvetenskap och metallurgi för hantering av fasförändringar, i livsmedelsteknik där smältningar används i processer, samt i termisk energilagring som phase change materials (PCM) för jämnare temperaturer i byggnader och teknik.