sulamislämpöenergia

Sulamislämpöenergia, eli sulamislämpö, on energian määrä, joka tarvitaan muuttamaan kiinteä aine nestemäiseksi sen sulamispisteessä ilman lämpötilan kokonaismuutosta. Se on osa latenttilämpöä, joka liittyy faasimuutoksen energiaa sitovaan luonteeseen. Sulaminen tapahtuu tasapainotilassa, kun lämpötila pysyy muuttumattomana, vaikka aine vastaanottaa tai menettää energiaa.

Käytännössä sulamislämpöenergia voidaan laskea massan tai moolien perusteella: Q = m · L_f, missä Q on siirrettynä tai vastaanotettuna energiana, m on aineen massa ja L_f on sulamislämpöenergian tiivistetty arvo jätettynä massayksikköön (J/kg). Toisaalta Q = n · ΔH_fus, jossa n on moolien määrä ja ΔH_fus on molaarinen sulamislämpöenergia (kJ/mol). ΔH_fus vastaa energiamäärää, joka tarvitaan yhden moolin ainetta sulamaan.

Esimerkit: veden sulamislämpöenergia L_f on noin 333,5 kJ/kg (noin 6,01 kJ/mol) standardilämpötiloissa noin 0 °C:llä. Muiden aineiden sulamislämpöenergiat vaihtelevat huomattavasti; esimerkiksi jotkin materiaalit vaativat vähemmän tai enemmän energiaa samalla tilalla. Sulamislämpöarvot voivat vaihdella lämpötilan ja paineen mukaan, mutta yleisesti ne määritellään sulamispisteessä.

Mittausmenetelmät sisältävät kalorimetriset kokeet ja differentiaalin skannauskalorimetria, joilla selvitetään sulamispisteessä tarvittava energia per massa tai per mole. Sulamislämpöenergia on keskeinen käsite termodynamiikassa, materiaalikirjallisuudessa ja sovelluksissa kuten lämpövarastoinnissa sekä faasimuutosprosessien suunnittelussa.