Jika suhu lingkungan di sekitar sepotong es meningkat, suhu es akan meningkat juga. Namun, peningkatan suhu yang stabil ini berhenti segera setelah es mencapai titik lelehnya. Pada titik ini, es mengalami perubahan keadaan dan berubah menjadi air cair, dan suhunya tidak akan berubah sampai semuanya mencair. Anda dapat menguji ini dengan eksperimen sederhana. Tinggalkan secangkir es batu di dalam mobil yang panas dan pantau suhunya dengan termometer. Anda akan menemukan bahwa air es tetap beku pada suhu 32 derajat Fahrenheit (0 derajat Celcius) sampai semuanya mencair. Ketika itu terjadi, Anda akan melihat kenaikan suhu yang cepat karena air terus menyerap panas dari bagian dalam mobil.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Saat Anda memanaskan es, suhunya naik, tetapi begitu es mulai mencair, suhunya tetap konstan sampai semua es mencair. Ini terjadi karena semua energi panas digunakan untuk memutuskan ikatan struktur kisi kristal es.
Perubahan Fase Mengkonsumsi Energi
Ketika Anda memanaskan es, molekul individu mendapatkan energi kinetik, tetapi sampai suhu mencapai titik leleh, mereka tidak memiliki energi untuk memutuskan ikatan yang menahan mereka dalam struktur kristal. Mereka bergetar lebih cepat dalam batasnya saat Anda menambahkan panas, dan suhu es naik. Pada titik kritis – titik leleh – mereka memperoleh energi yang cukup untuk membebaskan diri. Ketika itu terjadi, semua energi panas yang ditambahkan ke es diserap oleh H
Hal yang sama terjadi ketika Anda memanaskan air sampai titik didih. Air akan memanas sampai suhu mencapai 212 F (100 C), tetapi tidak akan menjadi lebih panas sampai semuanya berubah menjadi uap. Selama air cair tetap berada dalam panci mendidih, suhu air adalah 212 F, tidak peduli seberapa panas nyala api di bawahnya.
Sebuah Kesetimbangan Ada di Titik Leleh
Anda mungkin bertanya-tanya mengapa air yang telah mencair tidak akan menjadi lebih panas selama ada es di dalamnya. Pertama-tama, pernyataan itu tidak cukup akurat. Jika Anda memanaskan panci besar berisi air yang berisi satu es batu, air yang jauh dari es akan mulai memanas, tetapi di lingkungan langsung es batu, suhunya akan tetap konstan. Salah satu cara untuk memahami mengapa ini terjadi adalah dengan menyadari bahwa, sementara sebagian es mencair, sebagian air di sekitar es membeku kembali. Ini menciptakan keadaan keseimbangan yang membantu menjaga suhu konstan. Karena semakin banyak es yang mencair, laju pencairan meningkat, tetapi suhu tidak naik sampai semua es hilang.
Tambahkan Lebih Banyak Panas atau Tekanan
Dimungkinkan untuk membuat kenaikan suhu linier yang kurang lebih jika Anda menambahkan cukup panas. Misalnya, letakkan panci berisi es di atas api unggun dan catat suhunya. Anda mungkin tidak akan melihat banyak jeda pada titik leleh karena jumlah panas mempengaruhi laju leleh. Jika Anda menambahkan cukup panas, es dapat mencair lebih atau kurang secara spontan.
Jika Anda sedang merebus air, Anda dapat menaikkan suhu cairan yang masih ada di dalam panci dengan menambahkan tekanan. Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan mengurung uap di ruang tertutup. Dengan demikian, Anda mempersulit molekul untuk mengubah fase, dan mereka akan tetap dalam keadaan cair sementara suhu air naik melewati titik didih. Ini adalah ide di balik pressure cooker.