क्या एक आइस क्यूब पिघलता है?

बर्फ वह ठोस रूप है जो तरल पानी को 0 डिग्री सेल्सियस (32 डिग्री फ़ारेनहाइट) से नीचे ठंडा करने पर लेता है। पानी के रासायनिक गुणों के कारण बर्फ पिघलती है। बर्फ के अणुओं के बीच पानी की तुलना में अधिक हाइड्रोजन बांड होते हैं। बर्फ पिघलने लगती है जब इसका तापमान 0 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है और पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन टूट जाता है।

एक बर्फ या पानी के अणु में दो हाइड्रोजन परमाणु होते हैं जो एक ऑक्सीजन परमाणु से सहसंयोजी रूप से बंधे होते हैं। परमाणु इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं, जिससे ऑक्सीजन परमाणु थोड़ा नकारात्मक विद्युत आवेश वहन करता है, जबकि हाइड्रोजन परमाणु थोड़े सकारात्मक होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक ध्रुवीय अणु होता है। इस ध्रुवता के कारण पानी के अणु एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं और अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंध बनाते हैं।

हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन सहसंयोजक बंधन से कमजोर होते हैं, और वे पानी और बर्फ के भौतिक गुणों को नियंत्रित करते हैं। पानी के अणु तरल पानी की तुलना में बर्फ में एक-दूसरे से अधिक मजबूती से बंधे होते हैं, हालांकि बर्फ में अणु अधिक व्यापक रूप से अलग होते हैं, जिससे बर्फ पानी की तुलना में कम घनी होती है।

बर्फ तब पिघलती है जब ऊष्मा ऊर्जा के कारण अणु तेजी से आगे बढ़ते हैं, अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड को तोड़कर तरल पानी बनाते हैं। पिघलने की प्रक्रिया में, पानी के अणु वास्तव में ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। यही कारण है कि एक आइस क्यूब बाहर की तरफ अधिक तेज़ी से पिघलता है और अपनी ठंडक और ठोसता को केंद्र में अधिक समय तक बनाए रखता है: पिघलना एक शीतलन प्रक्रिया है। जैसे ही अधिक गर्मी पेश की जाती है, बर्फ पिघलती रहेगी, और यदि तापमान क्वथनांक से अधिक हो जाता है, तो लगभग 100 डिग्री सेल्सियस (212 डिग्री फ़ारेनहाइट), पानी के अणुओं के बीच अधिक हाइड्रोजन बांड पूरी तरह से टूट जाएगा, जिससे पानी बन जाएगा वाष्प।

विदेशी पदार्थ, जैसे कि नमक या रासायनिक कण, बर्फ को तेजी से पिघलाते हैं क्योंकि वे पिघलने और जमने की प्रक्रियाओं के संतुलन को बिगाड़ देते हैं। इसकी सतह पर जितने अधिक विदेशी कण होते हैं, बर्फ के पानी के अणु उतने ही कम होते हैं, जिससे जमने की प्रक्रिया धीमी हो जाती है। नमक का उपयोग फुटपाथों और सड़कों पर बर्फ को पिघलाने के लिए किया जाता है क्योंकि यह सस्ता और सुलभ है, इसलिए नहीं कि यह अन्य पदार्थों की तुलना में अधिक प्रभावी है।