Kušanas entalpija / kausēšana
Arī: Kušanas siltums, Fūzijas entalpija, latentais kušanas siltums
Kušanas entalpija ir enerģijas daudzums, kas vielai jāuzņem, lai kušanas temperatūrā pārietu no cietā uz šķidro agregātstāvokli, nemainot savu temperatūru.
Vai tev patīk tas, ko redzi un lasi?
Mēs ieliekam visu savu sirdi, lai preciousmetalprices.com būtu ātrs, tīrs un bezmaksas — nekādu maksas sienu, nekāda haosa, tikai uzticami fakti un tiešraides cenas. Ja tas tev palīdz, jaukākais veids, kā pateikties, ir to nodot tālāk. Katra kopīgošana palīdz kādam citam investoram mūs atklāt un uztur projektu dzīvu. 💛
Vai tev patīk tas, ko redzi un lasi?
Mēs ieliekam visu savu sirdi, lai preciousmetalprices.com būtu ātrs, tīrs un bezmaksas — nekādu maksas sienu, nekāda haosa, tikai uzticami fakti un tiešraides cenas. Ja tas tev palīdz, jaukākais veids, kā pateikties, ir to nodot tālāk. Katra kopīgošana palīdz kādam citam investoram mūs atklāt un uztur projektu dzīvu. 💛
Kušanas entalpija (saukta arī par kušanas siltumu vai latento kušanas siltumu) apraksta enerģiju, kas vielai jāpievada, lai to pie nemainīga spiediena un nemainīgas temperatūras — proti, kušanas temperatūrā — pilnībā pārvestu no cietā uz šķidro stāvokli. Šī enerģija nemaina temperatūru, bet gan pārrauj kristāla režģa saites cietā ķermenī. Process ir endotermisks; sacietējot tā pati enerģija kā kristalizācijas entalpija tiek atbrīvota.
Fizikālais pamats
Metālu karsējot, temperatūra sākumā pieaug lineāri. Kušanas temperatūrā tā, neraugoties uz turpmāku siltuma pievadīšanu, paliek nemainīga, līdz visa viela ir izkususi — tikai tad kausējuma temperatūra turpina pieaugt. Pievadītā enerģija tiek tērēta starpmolekulāro saites spēku pārvarēšanai.
Īpatnējā kušanas entalpija $\Delta H_\text{fus}$ izriet no:
Q = m · ΔH_fus
kur Q ir nepieciešamais siltuma daudzums (J), m — masa (kg) un ΔH_fus — attiecīgā materiāla īpatnējā kušanas entalpija (kJ/kg).
Svarīgāko dārgmetālu kušanas entalpijas salīdzinājumā
| Metāls | Kušanas temperatūra | Kušanas entalpija (kJ/mol) | Kušanas entalpija (kJ/kg) |
|---|---|---|---|
| Zelts | 1 064 °C | 12,55 | 63,7 |
| Sudrabs | 961 °C | 11,28 | 104,6 |
| Platīns | 1 768 °C | 22,17 | 113,6 |
| Pallādijs | 1 555 °C | 16,74 | 157,3 |
| Varš | 1 085 °C | 13,05 | 205,4 |
Platīnam un pallādijam gan uz molu, gan uz kilogramu ir ievērojami augstākas kušanas entalpijas nekā zeltam, kas izskaidro palielināto enerģijas patēriņu to apstrādē rafinētavā.
Nozīme dārgmetālu apstrādē un kušanas vērtībā
Vecā zelta, lūžņu zelta vai zobu zelta iepirkšanā, pārstrādē un rafinēšanā kušanas entalpijai ir praktiska nozīme: objekta kušanas vērtība apraksta tīro materiāla vērtību attiecībā pret aktuālo zelta cenu vai sudraba cenu — neatkarīgi no formas vai kaluma. Attīrīšanas rūpnīcām un pārstrādes uzņēmumiem jākalkulē termiskais enerģijas patēriņš kausēšanā, kas tieši atkarīgs no sakausējuma maisījuma kušanas entalpijas.
Sakausējuma raudze ietekmē arī tā efektīvo kušanas entalpiju: sakausējumi kā 585 zelts (14 karāti) kūst temperatūras diapazonā (no solidusa līdz likvidusam), nevis vienā noteiktā punktā kā tīrs metāls tīrzelts (999).
Īsi iegaumējams
Kušanas entalpija ir dārgmetālu fizikas atslēglielums: tā nosaka enerģijas patēriņu kausēšanā, izskaidro plato sildīšanas līknē un ir pamats kušanas vērtības kalkulatoram. Augstāka kušanas entalpija nozīmē lielāku enerģijas patēriņu uz kilogramu — ar tiešu ietekmi uz apstrādes izmaksām rafinētavā un pārstrādē.