Temperatura fusione ferro

A proposito di temperatura fusione ferro e punto di fusione ferro:

Qual è il valore della temperatura di fusione del ferro?

Con una buona approssimazione e ad una pressione di riferimento di 1 atm (101325 Pa), la temperatura di fusione del ferro è 1538 gradi centigradi (°C).

Cosa cambia dal punto di fusione?

Come calcolare la temperatura in Celsius? In Kelvin? E in Fahrenheit?

Scorri l’articolo, abbiamo raccolto tutte queste informazioni per te.

• differenza tra temperatura e punto di fusione del ferro
• proprietà di questo elemento rispetto agli altri metalli
• valore della temperatura di fusione espressa in Kelvin e Fahrenheit
• calcolare la temperatura di fusione al variare della pressione

Ecco tutto ciò che ti può servire sapere sulla temperatura di fusione e sul punto di fusione.

I cambiamenti di stato fisico: la fusione

La fusione dei metalli

Cos’è la fusione

Quando parliamo di fusione ci riferiamo ad un passaggio di stato fisico, ovvero una trasformazione che porta una sostanza dallo stato solido allo stato liquido e il cui processo inverso è detto solidificazione.

La fusione di una sostanza può avvenire solo se una certa quantità di energia la innesca, e ciò accade in due condizioni: 

• variazioni di temperatura
• variazioni di pressione

Poiché per approssimazione si considera costante il valore della pressione, è corretto affermare che la fusione avviene in caso di variazione di temperatura.

Ogni sostanza è soggetta al processo di fusione per determinate coppie di valori di pressione e temperatura, ciascuna delle quali è detta punto di fusione.

Abbiamo introdotto la temperatura di fusione e il punto di fusione.

Qual è la differenza tra queste due variabili?

Differenza temperatura di fusione e punto di fusione

Cos’è il punto di fusione

In condizioni di pressione costante, dunque a parità di pressione, il punto di fusione di una sostanza è il valore di temperatura in corrispondenza del quale avviene la trasformazione dell’elemento da solido a liquido.

Non sempre, però, le trasformazioni avvengono a pressione costante (trasformazioni dette isobare). Nel caso in cui la pressione sia diversa dalla pressione atmosferica (1 atm = 101325 Pa), il processo di fusione ha inizio ad una temperatura diversa.

Il punto di fusione è una qualsiasi coppia di valori temperatura-pressione in corrispondenza delle quali avviene il processo di fusione.

Le 3 unità di misura della temperatura di fusione: formule di conversione

La temperatura di fusione di un elemento può essere espressa con le tre unità di misura più utilizzare in fisica per misurare la variabile T:

• Gradi centigradi (°C)
• Gradi Kelvin (K)
• Gradi Fahrenheit (°F)

Da Gradi Centigradi – Celsius (°C)  A Kelvin (K)

Per trasformare una variabile da gradi centigradi (°C) a gradi Kelvin (K) occorre sommare alla temperatura T in gradi Centigradi, un valore equivalente a 273,15 (vedi esempio in figura).

Da Gradi Centigradi – Celsius (°C) A Fahrenheit (F)

Per trasformare una variabile da gradi centigradi (°C) a gradi Fahrenheit (°F) è necessario moltiplicare la temperatura T in Celsius per 1,8 e sommare al prodotto 32 (vedi esempio in figura).

Temperatura di fusione dei principali metalli allo stato puro

Ora che conosci cos’è la temperatura di fusione e il punto di fusione, puoi comprendere il significato del valore di temperatura di fusione del ferro confrontandolo con i principali metalli allo stato puro raccolti in questa tabella.

Temperatura di fusione ferro

Quando la pressione si mantiene costante a 1 atmosfera (101325 Pascal), la temperatura di fusione del ferro corrisponde al suo punto di fusione, ovvero la temperatura alla quale il ferro inizia a passare dallo stato solido allo stato liquido.

Con una buona approssimazione, ad una pressione di riferimento di 1 atm (101325 Pa), la temperatura di fusione del ferro e il suo punto di fusione corrispondono a 1538 gradi centigradi (°C).

Temperatura di fusione ferro (Kelvin)

Con una buona approssimazione, ad una pressione di riferimento di 1 atm (101325 Pa), la temperatura di fusione del ferro, espressa in gradi Kelvin, è 1811,15 gradi Kelvin (K).

Temperatura di fusione ferro (Fahrenheit)

Ad una pressione di riferimento di 1 atm (101325 Pa), la temperatura di fusione del ferro espressa in gradi Fahrenheit equivale a 2800,4 gradi Fahrenheit (°F).

Temperatura di fusione ferro al variare della pressione

Abbiamo sempre considerato la temperatura di fusione del ferro ad una pressione atmosferica costante di 1 atm, equivalente a 101325 Pascal.

Sappiamo ora che con pressione costante, il punto di fusione corrisponde alla temperatura di fusione mentre, variando la coppia di valori pressione-temperatura (cambiando dunque il punto di fusione di una sostanza), anche il valore della temperatura dovrebbe subire variazioni prima di riuscire ad innescare la trasformazione di stato.

Ma in che misura cambia il valore della temperatura di fusione al variare della pressione?

La regola generale è che un aumento della pressione fa:

• abbassare la temperatura di fusione di quelle sostanze che si contraggono (diminuiscono il proprio volume) al passaggio dallo stato solido allo stato liquido (ghiaccio)
• aumentare la temperatura di fusione di quelle sostanze che si dilatano (aumentano il proprio volume) al passaggio dallo stato solido allo stato liquido (metalli)

Ciò significa che:

• Se P’ > P ma V’ < V, un aumento di pressione favorisce la fusione, rendendo necessaria minor energia sotto forma di calore affinché questa avvenga
• Se P’ > P e V’ > V, un aumento di pressione ostacola la fusione, rendendo necessaria maggior energia sotto forma di calore affinché possa avvenire

Dove:

P’ è il valore della variazione di pressione 

P è il valore della pressione standard

V’ è il valore del volume dopo la fusione

V è il valore del volume prima della fusione