Ако околната температура около парче лед се повиши, температурата на леда също ще се увеличи. Това постоянно повишаване на температурата обаче спира веднага щом ледът достигне точката си на топене. В този момент ледът претърпява промяна в състоянието и се превръща в течна вода и температурата му няма да се промени, докато не се разтопи целият. Можете да тествате това с обикновен експеримент. Оставете чаша кубчета лед в гореща кола и наблюдавайте температурата с термометър. Ще откриете, че ледената вода остава на 32 градуса по Фаренхайт (0 градуса по Целзий), докато цялата се разтопи. Когато това се случи, ще забележите бързо покачване на температурата, тъй като водата продължава да абсорбира топлината от вътрешността на автомобила.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Когато загрявате лед, температурата му се повишава, но веднага щом ледът започне да се топи, температурата остава постоянна, докато целият лед се разтопи. Това се случва, защото цялата топлинна енергия отива за разкъсване на връзките на кристалната решетъчна структура на леда.
Фазовите промени консумират енергия
Когато нагрявате лед, отделните молекули придобиват кинетична енергия, но докато температурата достигне точката на топене, те нямат енергия за разкъсване на връзките, които ги държат в кристална структура. Те вибрират по-бързо в техните граници, докато добавяте топлина и температурата на леда се покачва. В критична точка - точката на топене - те придобиват достатъчно енергия, за да се освободят. Когато това се случи, цялата топлинна енергия, добавена към леда, се абсорбира от Н2O молекули, променящи се фаза. Не е останало нищо, което да увеличи кинетичната енергия на молекулите в течно състояние, докато всички връзки, задържащи молекулите в кристална структура, не се разрушат. Следователно температурата остава постоянна, докато целият лед се разтопи.
Същото се случва, когато загрявате водата до точката на кипене. Водата ще се нагрява, докато температурата достигне 212 C (100 C), но няма да стане по-гореща, докато не се превърне в пара. Докато течната вода остава във врящ съд, температурата на водата е 212 F, независимо колко горещ е пламъкът отдолу.
Съществува равновесие в точката на топене
Може би се чудите защо водата, която се е разтопила, няма да стане по-гореща, докато в нея има лед. На първо място, това твърдение не е съвсем точно. Ако загреете голяма тава, пълна с вода, която съдържа един куб лед, водата далеч от леда ще го направи започват да се нагряват, но в непосредствената среда на кубчето лед температурата ще остане постоянна. Един от начините да разберем защо се случва това е да осъзнаем, че докато част от леда се топи, част от водата около леда отново замръзва. Това създава състояние на равновесие, което помага да се поддържа температурата постоянна. Тъй като все повече и повече лед се топи, скоростта на топене се увеличава, но температурата не се покачва, докато целият лед изчезне.
Добавете повече топлина или малко налягане
Възможно е да създадете повече или по-малко линейно покачване на температурата, ако добавите достатъчно топлина. Например поставете тиган с лед върху огън и запишете температурата. Вероятно няма да забележите голямо изоставане в точката на топене, защото количеството топлина влияе върху скоростта на топене. Ако добавите достатъчно топлина, ледът може да се стопи горе-долу спонтанно.
Ако кипите вода, можете да повишите температурата на течността, която все още е в тигана, като добавите налягане. Един от начините да направите това е да ограничите парата в затворено пространство. По този начин затруднявате промяната на фазите на молекулите и те ще останат в течно състояние, докато температурата на водата се повиши след точката на кипене. Това е идеята зад тенджерите под налягане.