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CAMBIOS DE ESTADO 319

l es el calor latente del cambio de estado; v y v son los volúmenes específicos (volumen de la uni-
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dad de masa) después y antes del cambio; T la temperatura absoluta a que éste se verifica: Dp la
variación de presión y DT la variación que experimenta la temperatura de cambio de estado como
consecuencia de la variación (Dp) de presión.
En los fenómenos de fusión, ebullición y sublimación l es positiva (hay que comunicar calor
para realizar el cambio); v – v es en general, positivo (mayor volumen final que inicial); T es,
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por naturaleza positiva. En consecuencia Dp/DT debe ser positiva y Dp del mismo signo que DT;
por lo tanto; a un aumento de presión corresponde un aumento de temperatura de cambio de es-
tado.
En el diagrama p, T (Fig. XV-7) Dp/DT es la pendiente de la curva. A pendiente positiva co-
rresponden curvas crecientes.
En el caso de la fusión del hielo l y T son positivos (v – v ) es negativo, el volumen final (agua)
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es menor que el inicial (hielo). El cociente Dp/DT es negativo; por lo tanto: a un aumento de pre-
sión corresponde una disminución de la temperatura de fusión. Siendo Dp/DT <0, la curva de fu-
sión es decreciente (Fig. XV-8).
XV – 11. Fusión y solidificación
La fusión de los cuerpos cristalinos y la de los amorfos tiene diferencias esenciales. En la fusión
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de los primeros las propiedades del cuerpo sufren un cambio violento; los cuerpos amorfos, por el
contrario, pasan por una serie de estados de reblandecimiento, variando sus propiedades gradual-
mente. Estudiaremos, únicamente, la fusión de los cuerpos cristalinos.

LEYES: 1.ª Para una presión determinada cada sustancia tiene su temperatura característica
de fusión idéntica a la de solidificación. 2.ª Mientras dura la fusión o la solidificación la tem-
peratura permanece constante.
Si en un calorímetro con hielo a –10 ºC hacemos circular por un serpentín un vapor recalenta-
do y anotamos la variación de temperatura con el tiempo, observamos un ascenso de temperatura
hasta que el termómetro marca 0 ºC (rama a de la Fig. XV-6). Entonces, se estaciona la tempera-
tura, comienza a fundir el hielo (rama b del gráfico) hasta que desaparece la última partícula de
hielo. A partir de tal instante la temperatura del agua líquida asciende (rama c del gráfico).
Si hubiésemos partido del agua líquida por encima de 0 ºC, haciendo pasar por un serpentín
introducido en el agua, un líquido o gas a temperatura inferior a 0 ºC, las temperaturas hubiesen Fig. XV-6.– Variaciones de la tempe-
variado inversamente (ramas c, b, a) verificándose a 0 ºC, el proceso de la solidificación (rama b) ratura (t) con el tiempo (t) al comuni-
estacionándose la temperatura hasta la desaparición de la última gota de agua líquida. car calor a un trozo de hielo a
–10 ºC.
XV – 12. Calor de fusión
«CALOR DE FUSIÓN (l ) de una sustancia es el número de calorías necesarias para fundir la
f
unidad de masa de ella, sin variar la temperatura, es decir, a la temperatura de fusión».
La cantidad de calor para fundir M unidades de masa de una sustancia, sin variar la tempera-
tura, viene expresado por:

Q = M l f
Para determinar el calor de fusión de un cuerpo basta introducir en un calorímetro que contie-
ne una cantidad adecuada de un líquido a temperatura t, superior a la de fusión del cuerpo pro-
blema (t ), una masa m de tal cuerpo a una temperatura t¢<t. La observación del termómetro
f
indica un descenso de la temperatura de t a t¢¢(temperatura final de equilibrio). El calor cedido
por el líquido del calorímetro, de masa M y calor específico c, es:
Q =Mc (t – t¢¢)
El calor absorbido por el cuerpo es una suma de tres sumandos: cantidad de calor para elevar
su temperatura de t¢a t ; cantidad de calor necesaria para fundir el cuerpo y, por último, cantidad
f
de calor para calentar el cuerpo ya líquido de t a t¢¢.
f
Siendo iguales el calor cedido y el absorbido, se verifica:
t )
Mc t( - ¢¢ = mc ( t f - t ) ¢+ ml f + mc t( - t )
s
l
f
c y c son los calores específicos en estado sólido y líquido. Conocidos los demás datos, se puede
s
l
determinar l . (El calor de la fusión del hielo es aproximadamente 80 cal/g).
f
PROBLEMAS:11 al 15.
XV – 13. Variación de la temperatura de fusión con la presión
Al fundirse todos los cuerpos aumentan de volumen, excepto el hielo y el hierro de fundición
que lo disminuyen. Al comprimir un cuerpo se dificulta el fenómeno de la fusión y, en consecuen-