Fusione e solidificazione.

18. Temperatura di fusione. — Alcune sostanze, come la cera, riscaldate progressivamente, cominciano col divenire pastose, e poi semifluide, finchè si liquefanno del tutto. Altre passano direttamente, col calore, dallo stato solido allo stato liquido.

Questo passaggio si chiama fusione; invece la solidificazione ha luogo quando un liquido, convenientemente raffreddato, assume lo stato solido.

La fusione avviene, per ciascuna sostanza, a una temperatura determinata, detta temperatura di fusione, che resta costante finchè tutta la sostanza presente si è liquefatta; il calore comunicato in questo intervallo alla sostanza, che serve solo a fonderla e non ne eleva la temperatura, dicesi calore di fusione, e va impiegato a eseguire il lavoro interno di disgregamento molecolare. Se si immerge perciò un termometro in una miscela di ghiaccio e acqua, e si comunica ad essa calore, del ghiaccio fonderà; se si sottrae invece calore, parte dell’acqua si solidificherà; ma finchè ghiaccio e acqua sono insieme presenti, la temperatura sarà costantemente di zero gradi. Lo stesso ha luogo per tutti i corpi che, passando bruscamente dallo stato solido al liquido, hanno una ben definita temperatura di fusione.

La quantità di calore richiesta dal ghiaccio a 0° per convertirsi in acqua a 0° è molto grande, circa 80 calorie per ogni grammo; la stessa quantità di calore basterebbe per portare all’ebollizione, dalla temperatura di 20°, un egual peso d’acqua. E così per abbassare da 20° a 0° la temperatura di 1 Kg. d’acqua basteranno 250 gr. di ghiaccio a zero gradi.

La temperatura di fusione d’una sostanza coincide con la sua temperatura di solidificazione. Ma si verifica talvolta un’anomalia, per cui raffreddando un liquido lentamente fuori il contatto dell’aria e senza scosse, si può oltrepassare alquanto la temperatura di solidificazione, senza che questa abbia luogo; il fenomeno si chiama soprafusione. Per mezzo di una scossa brusca, o dell’introduzione di un pezzetto del solido, si provoca la solidificazione, e allora il calore di fusione svolto dalla sostanza solidificata eleva la temperatura della massa, naturalmente non al di là della temperatura di fusione. Serve bene per la dimostrazione del fenomeno l’apparecchio della fig. 18 nel quale il bulbo di un termometro a mercurio è circondato da un ampolla in parte piena d’acqua che fu fatta bollire prima della chiusura dell’ampolla medesima, in modo da cacciar via l’aria. Introducendo l’apparecchio in un miscuglio di sale e neve si raggiunge facilmente una temperatura inferiore a zero. Portando via l’apparecchio dal miscuglio si trova appunto che l’acqua è ancora liquida ma dandogli una scossa si solidifica in parte, e la temperatura rimonta a 0°.

Nello specchietto che segue sono registrati i punti di fusione di alcune sostanze