Ha a jégdarab körüli környezeti hőmérséklet megnő, akkor a jég hőmérséklete is emelkedni fog. Ez az állandó hőmérséklet-emelkedés azonban megáll, amint a jég eléri olvadáspontját. Ezen a ponton a jég állapotváltozáson megy keresztül, folyékony vízzé válik, és a hőmérséklete addig nem változik, amíg az összes meg nem olvad. Kipróbálhatja ezt egy egyszerű kísérlettel. Hagyjon egy csésze jégkockát egy forró autóban, és hőmérővel ellenőrizze a hőmérsékletet. Meg fogja találni, hogy a jeges víz fagyos 32 Fahrenheit fokon (0 Celsius fok) marad mindaddig, amíg meg nem olvad. Amikor ez megtörténik, gyors hőmérséklet-emelkedést észlel, mivel a víz tovább szívja a hőt az autó belsejéből.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Ha jeget melegítesz, annak hőmérséklete emelkedik, de amint a jég olvadni kezd, a hőmérséklet állandó marad, amíg az összes jég meg nem olvad. Ez azért történik, mert az összes hőenergia a jég kristályrácsszerkezetének kötéseibe szakad.
A fázisváltozások energiát fogyasztanak
Amikor jeget melegítesz, az egyes molekulák kinetikus energiát nyernek, de amíg a hőmérséklet el nem éri az olvadáspontot, addig nincs energiájuk megszakítani a kristályszerkezetben tartó kötéseket. Gyorsabban rezegnek a határain belül, miközben hőt ad, és a jég hőmérséklete emelkedik. Kritikus ponton - az olvadásponton - elegendő energiát szereznek a kiszabaduláshoz. Amikor ez megtörténik, a jéghez adott összes hőenergiát H elnyeli
2O molekulák változó fázisban. Nincs más hátra, ami növeli a folyékony állapotú molekulák kinetikus energiáját, amíg a molekulákat kristályszerkezetben tartó összes kötés meg nem szakad. Következésképpen a hőmérséklet állandó marad, amíg az összes jég meg nem olvad.Ugyanez történik, amikor a vizet forráspontig melegítjük. A víz addig melegít, amíg a hőmérséklet el nem éri a 212 F (100 C) hőmérsékletet, de nem lesz forróbb, amíg mindez gőzzé nem vált. Amíg folyékony víz marad egy forrásban lévő serpenyőben, a víz hőmérséklete 212 F, függetlenül attól, hogy mennyire forró az alatta lévő láng.
Az olvadáspontban egyensúly áll fenn
Elgondolkodhat azon, hogy az olvadt víz miért nem lesz forróbb mindaddig, amíg jég van benne. Először is, ez az állítás nem egészen pontos. Ha egy nagy, vízzel teli serpenyőt melegít, amely egyetlen jégkockát tartalmaz, akkor a jégtől távol eső víz meg fog melegíteni kezd, de a jégkocka közvetlen környezetében a hőmérséklet állandó marad. Az egyik módja annak megértésének, hogy miért történik ez, az, ha felismerjük, hogy miközben a jég egy része olvad, a jég körüli víz egy része újra fagy. Ez olyan egyensúlyi állapotot hoz létre, amely segít fenntartani a hőmérséklet állandó értékét. Ahogy egyre több jég olvad, az olvadás sebessége növekszik, de a hőmérséklet addig nem emelkedik, amíg az összes jég el nem fogy.
Adjon hozzá több hőt vagy némi nyomást
Elegendő hő hozzáadásával többé-kevésbé lineáris hőmérséklet-emelkedést lehet létrehozni. Például tegyen egy serpenyő jeget máglyára, és jegyezze fel a hőmérsékletet. Valószínűleg nem fog sok késést észlelni az olvadáspontnál, mert a hőmennyiség befolyásolja az olvadás sebességét. Ha elegendő hőt ad, a jég többé-kevésbé spontán olvadhat.
Ha vizet forral, nyomás hozzáadásával megemelheti a serpenyőben még mindig lévő folyadék hőmérsékletét. Ennek egyik módja a gőz bezárása egy zárt térben. Ezzel megnehezíti a molekulák fázisváltását, és ezek folyékony állapotban maradnak, miközben a víz hőmérséklete meghaladja a forráspontot. Ez az ötlet áll a gyorsfőzők mögött.
