A mudança de estado físico de uma substância requer energia.

Durante uma mudança de estado a energia recebida pelo sistema é usado na alteração da estrutura da substância, de um estado físico para outro, pelo que durante a mudança de estado não há alteração da temperatura do sistema (sólido+líquido, líquido+gás ou sólido+gás).

A energia utilizada numa mudança de estado é chamada calor latente da transformação.

O calor latente de transformação recebe o nome de entalpia de transformação se o processo for realizado a pressão constante.

A variação da energia interna da substância é igual a:

$$E=m \; \Delta H$$

em que:
\(E\) - Energia (J)
\(m\) - Massa de substância (kg)
\(\Delta H\) - Variação de entalpia de transformação (J kg-1)

As entalpias de transformação podem ser:

  • Positivas, quando o sistema recebe energia:
    • Variação de entalpia de fusão (\(\Delta H_{f}\));
    • Variação de entalpia de ebulição (\(\Delta H_{e}\));
  • Negativas, quando o sistema perde energia:
    • Variação de entalpia de solidificação (\(\Delta H_{s}\));
    • Variação de entalpia de condensação (\(\Delta H_{c}\)).

Relações entre as entalpias de transformação

O valor da energia necessária para realizar uma determinada mudança de estado físico, de uma determinada massa de substância, é simétrico da alteração no sentido inverso:

$$\Delta H_{f}=-\Delta H_{s}$$

$$\Delta H_{e}=-\Delta H_{c}$$

Exemplo:

Se o valor \(\Delta H_{f \text{ água}}\) = 3,33 × 105 J kg-1, significa que para 1 kg de gelo passar à forma líquida (realizar a fusão de todda essa massa de água) é necessário fornecer 3,33 × 105 J de energia!

Da mesma forma, quando 1 kg de água líquida solidifica são libertados 3,33 × 105 J de energia, logo \(\Delta H_{s \text{ água}}\) = -3,33 × 105 J kg-1.