ماذا يحدث لدرجة حرارة الجليد عند ذوبانه؟

إذا زادت درجة الحرارة المحيطة حول قطعة من الجليد ، فسوف تزداد درجة حرارة الجليد أيضًا. ومع ذلك ، فإن هذه الزيادة المطردة في درجة الحرارة تتوقف بمجرد أن يصل الجليد إلى نقطة الانصهار. في هذه المرحلة ، يخضع الجليد لتغيير في حالته ويتحول إلى ماء سائل ، ولن تتغير درجة حرارته حتى يذوب كل الجليد. يمكنك اختبار ذلك من خلال تجربة بسيطة. اترك كوبًا من مكعبات الثلج في سيارة ساخنة وراقب درجة الحرارة بميزان حرارة. ستجد أن الماء الجليدي يظل عند 32 درجة فهرنهايت (0 درجة مئوية) حتى يذوب كل ذلك. عندما يحدث ذلك ، ستلاحظ ارتفاعًا سريعًا في درجة الحرارة حيث يستمر الماء في امتصاص الحرارة من داخل السيارة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

عندما تقوم بتسخين الجليد ، ترتفع درجة حرارته ، ولكن بمجرد أن يبدأ الجليد في الذوبان ، تظل درجة الحرارة ثابتة حتى يذوب كل الجليد. يحدث هذا لأن كل الطاقة الحرارية تذهب إلى تكسير روابط البنية الشبكية البلورية للجليد.

عندما تقوم بتسخين الجليد ، تكتسب الجزيئات الفردية طاقة حركية ، ولكن حتى تصل درجة الحرارة إلى نقطة الانصهار ، لا تملك الطاقة لكسر الروابط التي تحملها في بنية بلورية. إنها تهتز بسرعة أكبر داخل حدودها مع إضافة الحرارة ، وترتفع درجة حرارة الجليد. في نقطة حرجة - نقطة الانصهار - يكتسبون طاقة كافية للتحرر. عندما يحدث ذلك ، تمتص H كل الطاقة الحرارية المضافة إلى الجليد

يحدث الشيء نفسه عند تسخين الماء إلى درجة الغليان. يسخن الماء حتى تصل درجة حرارته إلى 212 فهرنهايت (100 درجة مئوية) ، لكنه لن يسخن حتى يتحول كله إلى بخار. طالما بقي الماء السائل في وعاء الغليان ، فإن درجة حرارة الماء هي 212 فهرنهايت ، بغض النظر عن درجة حرارة اللهب تحتها.

قد تتساءل عن سبب عدم ارتفاع درجة حرارة الماء الذي ذاب ما دام هناك ثلج بداخله. بادئ ذي بدء ، هذا البيان ليس دقيقًا تمامًا. إذا قمت بتسخين وعاء كبير مليء بالماء يحتوي على مكعب ثلج واحد ، فإن الماء بعيدًا عن الجليد سوف يفعل تبدأ في التسخين ، ولكن في البيئة المباشرة لمكعب الثلج ، ستبقى درجة الحرارة ثابتة. تتمثل إحدى طرق فهم سبب حدوث ذلك في إدراك أنه بينما يذوب بعض الجليد ، فإن بعض الماء حول الجليد يتجمد مرة أخرى. هذا يخلق حالة توازن تساعد في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة. مع ذوبان المزيد والمزيد من الجليد ، يزداد معدل الذوبان ، لكن درجة الحرارة لا ترتفع حتى يختفي الجليد بالكامل.

من الممكن إنشاء ارتفاع خطي بدرجة أو بأخرى في درجة الحرارة إذا أضفت حرارة كافية. على سبيل المثال ، ضع قدرًا من الثلج فوق نار النار وقم بتسجيل درجة الحرارة. ربما لن تلاحظ الكثير من التأخر عند نقطة الانصهار لأن كمية الحرارة تؤثر على معدل الانصهار. إذا أضفت قدرًا كافيًا من الحرارة ، فقد يذوب الثلج أكثر أو أقل تلقائيًا.

إذا كنت تغلي الماء ، يمكنك رفع درجة حرارة السائل الموجود في المقلاة عن طريق زيادة الضغط. إحدى طرق القيام بذلك هي حصر البخار في مكان مغلق. من خلال القيام بذلك ، فإنك تجعل من الصعب على الجزيئات تغيير المرحلة ، وستبقى في الحالة السائلة بينما ترتفع درجة حرارة الماء بعد نقطة الغليان. هذه هي الفكرة من قدور الضغط.