Lihat sumber Kalor peleburan

{{for|teknik pengelasan plastik|Perpaduan panas}}
[[Berkas:Enthalpies of melting and boiling for pure elements versus temperatures of transition.svg|ka|jmpl|400px|alt=A log-log plot of the enthalpies of melting and boiling versus the melting and boiling temperatures for the pure elements. The linear relationship between the enthalpy of melting and the melting temperature is known as ''Richard's rule''.|Entalpi peleburan dan pendidihan unsur murni vs suhu transisi, menunjukkan [[aturan Trouton]].]]

'''Kalor peleburan''' atau '''entalpi peleburan''' adalah perubahan [[entalpi]] yang dihasilkan dari penyediaan [[energi]], biasanya bahang, kepada kuantitas tertentu suatu zat untuk mengubah keadaannya dari padat menjadi cair pada tekanan konstan. Energi ini meliputi kontribusi yang diperlukan untuk membuat ruang untuk perubahan volume terkait dengan mengganti lingkunannya dengan tekanan ambien. Suhu ketika terjadi [[transisi fasa]] disebut [[titik lebur]] atau [[titik leleh]]. Berdasarkan konvensi, tekanan diasumsikan sebagai {{convert|1|atm|kPa|abbr=on|sigfig=6}} kecuali bila disebut lain.

'Entalpi' peleburan adalah [[panas laten]], karena, selama pelelehan, masuknya panas tidak dapat diamati sebagai perubahan suhu, oleh karena suhu tetap konstan selama proses tersebut. Panas laten peleburan adalah perubahan entalpi berapapun dari suatu zat ketika ia meleleh. Ketika panas peleburan dirujuk kepada satuan massa, ia biasanya disebut '''panas peleburan spesifik''' ({{lang-en|specific heat of fusion}}), sementara '''panas peleburan molar''' ({{lang-en|molar heat of fusion}}) merujuk pada perubahan entalpi per [[jumlah zat]] dalam satuan [[mol]].

Fasa cair memiliki energi internal lebih besar daripada fasa padat. Ini berarti energi harus dipasok ke padatan untuk melelehkannya dan energi dilepaskan dari cairan ketika ia membeku, karena [[molekul]] dalam cairan mengalami [[gaya intermolekuler]] yang lebih lemah dan sehingga memiliki energi potensial yang lebih tinggi (suatu jenis [[energi disosiasi ikatan]] untuk gaya intermolekuler.

Jika cairan air didinginkan, suhunya jatuh sedemikian rupa sampai jatuh tetap di bawah titik bekunya 0&nbsp;°C. Suhu kemudian tetap konstan pada titik poin sementara air mengkristal. Ketika air sudah membeku sempurna, suhunya terus turu.

Entalpi peleburan hampir selalu bertanda positif; [[helium]] adalah satu-satunya perkecualian.{{sfn|Atkins|Jones|2008|p=236}} [[Helium-3]] mempunyai entalpi peleburan negatif pada suhu di bawah 0,3 K. [[Helium-4]] juga memiliki sedikit entalpi peleburan negatif di suhu bawah {{convert|0,77|K|C}}. Artinya, pada tekanan konstan yang sesuai, zat ini membeku dengan adanya penambahan panas.{{sfn|Ott|Boerio-Goates|2000|pp=92–93}} Dalam kasus {{sup|4}}He, tekanan ini berkisar antara {{convert|24,992|atm|kPa|abbr=on}} dan {{convert|25|atm|kPa|abbr=on}}.<ref name=Hoffer>{{cite journal| title=Thermodynamic properties of <sup>4</sup>He. II. The bcc phase and the P-T and VT phase diagrams below 2 K | first1=J. K.| last1=Hoffer| first2=W. R.| last2=Gardner| first3=C. G.| last3=Waterfield| first4=N. E.| last4=Phillips| journal=[[Journal of Low Temperature Physics]]| date=April 1976| volume=23| issue=1| pages=63-102| doi=10.1007/BF00117245|bibcode = 1976JLTP...23...63H }}</ref>

[[Berkas:Enthalpy of Fusion period three.PNG|jmpl|ka|150px|Perubahan entalpi peleburan standar [[unsur periode 3]] [[tabel periodik]].]][[Berkas:Molar heat of fusion period two.png|jmpl|ka|150px|Perubahan entalpi peleburan standar [[unsur periode 2]] [[tabel periodik]].]]
{| class="wikitable sortable"
|-
! Zat
! Kalor peleburan<br> (cal/g)
! Kalor peleburan<br> (J/g)
|-
| [[air]]
| 79,72
| 333,55
|-
| [[metana]]
| 13,96
| 58,99
|-
| [[propana]]
| 19,11
| 79,96
|-
| [[gliserol]]
| 47,95
| 200,62
|-
| [[asam format]]
| 66,05
| 276,35
|-
| [[asam asetat]]
| 45,90
| 192,09
|-
| [[aseton]]
| 23,42
| 97,99
|-
| [[benzena]]
| 30,45
| 127,40
|-
| [[asam miristat]]
| 47,49
| 198,70
|-
| [[asam palmitat]]
| 39,18
| 163,93
|-
| [[natrium asetat]]
| {{convert|264–289|J|cal|abbr=on|disp=number}}
| 264–289<ref name=IDMA>Ibrahim Dincer and Marc A. Rosen. [https://books.google.com/books?id=EsfcWE5lX40C&q=latent+heat+of+fusion+sodium+acetate#search Thermal Energy Storage: Systems and Applications], page 155</ref>
|-
| [[asam stearat]]
| 47,54
| 198,91
|-
| [[Parafin]] ({{chem2|C|25|H|52}})
| 47,8-52,6
| 200–220
|-
|}
Nilai ini sebagian besar diambil dari [[CRC Press|CRC]] ''Handbook of Chemistry and Physics'', 62{{sup|nd}} edition. Konversi antara cal/g dan J/g pada tabel di atas menggunakan [[kalori]] termokimia (cal{{sub|th}}) = 4,184 joule dan bukan kalori dari ''International Steam Table'' (cal{{sub|INT}}) = 4,1868 joule

== Contoh ==

1) Untuk memanaskan 1&nbsp;kg (1,00 liter) air dari {{convert|283,15|-|303,15|K|C}} memerlukan 83,6 kJ. Namun, untuk melelehkan es juga diperlukan energi Untuk memanaskan 1&nbsp;kg es krim dari {{convert|273,15|-|293,15|K|C}} memerlukan:
:(1) <math>333,55\ \text{J/g (panas peleburan es)} = 333,55\ \text{kJ/kg}\ = 333,55\ \text{kJ untuk melelehkan 1 kg es}</math>
:DITAMBAH
:(2) <math>4,18\ \text{J/(g}\cdot \text{K}) \times 20K = 4,18\ \text{kJ/(kg}\cdot \text{K}) \times 20K = 83,6\ \text{kJ untuk menaikkan temperatur 1 kg air sebesar 20K}</math>
::<math>=417,15\ \text{kJ}</math>
:Jadi satu bagian air pada {{convert|0|C|K}} akan mendinginkan hampir tepat 4 bagian air dari {{convert|20|C|K}} menjadi {{convert|0|C|K}}.

2) Silikon mempunyai panas peleburan 50,21 kJ/mol. Sebesar 50&nbsp;kW daya dapat memasok energiyang dibutuhkan untuk melelehkan sekitar 100&nbsp;kg silikon dalam satu jam, setelah mencapai suhu titik leburnya:
:<math>50\ \text{kW} = 50\ \text{kJ/s} = 180\ 000\ \text{kJ/h}</math>
:<math>180\ 000\ \text{kJ/h} \times \frac{1\ \text{mol} \cdot \text{Si}}{50,21\ \text{kJ}} \times \frac{28\ \text{g} \cdot \text{Si}}{1\ \text{mol} \cdot \text{Si}} \times \frac{1\ \text{kg} \cdot \text{Si}}{1\ 000\ \text{g} \cdot \text{Si}} = 100,4\ \text{kg/h}</math>

== Prediksi kelarutan ==
Panas peleburan dapat juga digunakan untuk memperkirakan [[kelarutan]] untuk padatan dalam larutan. Melalui [[larutan ideal]] yang disediakan, diperoleh [[fraksi mol]] <math>(x_2)</math> solut pada kejenuhan adalah fungsi panas peleburan, [[titik lebur]] padatan <math>(T_{\mathit{fus}})</math> dan [[suhu]] <math>(T)</math> larutan:

:<math> \ln x_2  = - \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}}{R} \left(\frac{1}{T}- \frac{1}{T_{\mathit{fus}}}\right)</math>

Di sini, <math>R</math> adalah [[tetapan gas]]. Contohnya, kelarutan [[parasetamol]] dalam air pada {{convert|298|K|C}} diprediksi adalah:

:<math> x_2  = \exp {\left(- \frac {28\ 100 \mbox{ J mol}^{-1}} {8,314 \mbox{ J K}^{-1} \mbox{ mol}^{-1}}\left(\frac{1}{298}- \frac{1}{442}\right)\right)}= 0,0248 </math>

Ini sama dengan kelarutan dalam gram per liter:

:<math> \frac{0,0248*\frac{1\ 000 \mbox{ g}}{18,053 \mbox{ mol}^{-1}}}{1-0,0248}*151,17 \mbox{ mol}^{-1} = 213,4</math>

yang menghasilkan deviasi dari kelarutan aslinya (240 g/L) sebesar 11%. Galat ini dapat dikurangi bila parameter [[kapasitas panas]] tambahan diperhitungkan.<ref>{{cite journal|title=Measurement and Prediction of Solubility of Paracetamol in Water-Isopropanol Solution. Part 2. Prediction|author=H. Hojjati and S. Rohani|journal=Org. Process Res. Dev.|year=2006|volume=10|number=6|pages=1110–1118|DOI=10.1021/op060074g}}</ref>

=== Bukti ===
Pada [[kesetimbangan kimia|kesetimbangan]] [[potensial kimia]] untuk pelarut murni dan padatan murni adalah sama:

:<math>\mu^\circ_{padat} = \mu^\circ_{cair}\,</math>

atau

:<math>\mu^\circ_{padat} = \mu^\circ_{cair} + RT\ln X_2\,</math>

dengan <math>R\,</math> [[tetapan gas]] dan <math>T\,</math> [[suhu]].

Penataan ulang menghasilkan:

:<math>RT\ln X_2  = - (\mu^\circ_{cair} -  \mu^\circ_{padat})\,</math>

dan karena

:<math> \Delta G^\circ_{\mathit{fus}}  = \mu^\circ_{cair} -  \mu^\circ_{padat}\,</math>

panas peleburan menjadikan potensial kimia berbeda antara cairan murni dan padatan murni, sesuai dengan

:<math>RT\ln X_2  = - ( \Delta G^\circ_{\mathit{fus}})\,</math>

Aplikasi [[persamaan Gibbs–Helmholtz]]:

:<math>\left( \frac{\partial ( \frac{\Delta G^\circ_{\mathit{fus}} } {T} ) } {\partial T} \right)_{p\,} = - \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {T^2} </math>

akhirnya menghasilkan:

:<math>\left( \frac{\partial ( \ln X_2 ) } {\partial T} \right)  =  \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {RT^2}</math>

atau:

:<math> \partial \ln X_2   =  \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {RT^2}*\delta T</math>

dan dengan [[Integral|integrasi]]:

:<math> \int^{X_2=x_2}_{X_2 = 1} \delta \ln X_2 = \ln x_2  = \int_{T_{\mathit{fus}}}^T \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {RT^2}*\Delta T</math>

diperoleh hasil akhir:

:<math> \ln x_2  = - \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {R}\left(\frac{1}{T}- \frac{1}{T_{\mathit{fus}}}\right)</math>

== Lihat juga ==
* [[Panas penguapan]]
* [[Kapasitas kalor]]
* [[Database termodinamika untuk zat murni]]
* [[Metode Joback]] (Estimasi panas peleburan dari struktur molekul)
* [[Kalor laten]]

== Referensi ==
{{Reflist}}

== Daftar pustaka ==
* {{Citation |last=Atkins |first=Peter |last2=Jones |first2=Loretta |year=2008 |title=Chemical Principles: The Quest for Insight |edition=4th |publisher=W. H. Freeman and Company |isbn=0-7167-7355-4 |page=236}}
* {{Citation |last=Ott |first=BJ. Bevan |last2=Boerio-Goates |first2=Juliana |year=2000 |title=Chemical Thermodynamics: Advanced Applications |publisher=Academic Press |isbn=0-12-530985-6}}

{{Keadaan materi}}

{{DEFAULTSORT:Kalor peleburan}}
[[Kategori:Sifat termodinamis]]