თუ ყინულის ნატეხის გარშემო ატმოსფერული ტემპერატურა იზრდება, ყინულის ტემპერატურაც გაიზრდება. ამასთან, ტემპერატურის ეს სტაბილური ზრდა ჩერდება, როგორც კი ყინული დნობის წერტილს მიაღწევს. ამ ეტაპზე, ყინული განიცდის მდგომარეობას და იქცევა თხევად წყალში და მისი ტემპერატურა არ შეიცვლება, სანამ ყველა არ გადნება. ამის შემოწმება შეგიძლიათ მარტივი ექსპერიმენტით. დატოვეთ ჭიქა ყინულის კუბურები ცხელ მანქანაში და თერმომეტრით დააკვირდით ტემპერატურას. თქვენ ნახავთ, რომ ყინულოვანი წყალი ცივი 32 გრადუს ფარენგეიტზე (0 გრადუსი ცელსიუსით) რჩება, სანამ ყველა ის არ გადნება. როდესაც ეს მოხდება, შეამჩნევთ ტემპერატურის სწრაფ ზრდას, რადგან წყალი აგრძელებს სითბოს შეწოვას მანქანის შიგნიდან.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ყინულის გახურებისას, მისი ტემპერატურა იზრდება, მაგრამ როგორც კი ყინული დაიწყებს დნობას, ტემპერატურა მუდმივად რჩება, სანამ ყველა ყინული არ გადნება. ეს ხდება იმიტომ, რომ მთელი სითბური ენერგია ყინულის კრისტალური ქსელის სტრუქტურის ბმების გაწყვეტაში ხდება.
ფაზის ცვლილებები ენერგიას მოიხმარს
ყინულის გახურებისას ცალკეული მოლეკულები იძენენ კინეტიკურ ენერგიას, მაგრამ სანამ ტემპერატურა დნობის წერტილს არ მიაღწევს, მათ არ აქვთ ენერგია ბასების გასანადგურებლად, რომლებიც მათ კრისტალურ სტრუქტურაში იკავებს. ისინი უფრო სწრაფად ვიბრირებენ თავიანთ საზღვრებში, როდესაც სითბოს დაამატებთ და ყინულის ტემპერატურა იზრდება. კრიტიკულ წერტილში - დნობის წერტილში - ისინი საკმარის ენერგიას იძენენ გასათავისუფლებლად. როდესაც ეს მოხდება, ყინულში დამატებული მთელი სითბური ენერგია შეიწოვება H– ს მიერ
2O მოლეკულების შეცვლის ფაზა. აღარაფერი დარჩა თხევად მდგომარეობაში მოლეკულების კინეტიკური ენერგიის გასაზრდელად, სანამ ყველა ობლიგაცია არ დაიშლება, რომელთაც კრისტალურ სტრუქტურაში აქვთ მოლეკულები. შესაბამისად, ტემპერატურა მუდმივი რჩება, სანამ ყველა ყინული არ გადნება.იგივე ხდება, როდესაც წყალს ადუღებთ დუღილის წერტილამდე. წყალი გაცხელდება მანამ, სანამ ტემპერატურა 212 F (100 C) არ მიაღწევს, მაგრამ ის უფრო არ ცხელდება, სანამ ეს ყველაფერი ორთქლად იქცევა. სანამ თხევადი წყალი რჩება მდუღარე ჭურჭელში, წყლის ტემპერატურაა 212 F, რაც არ უნდა ცხელი იყოს ცეცხლი მის ქვეშ.
წონასწორობა არსებობს დნობის წერტილში
ალბათ გაგიჩნდებათ კითხვა, რატომ არ ცხელდება გამდნარი წყალი, სანამ მასში ყინულია. პირველ რიგში, ეს განცხადება არ არის საკმაოდ ზუსტი. თუ გაათბეთ წყლით სავსე დიდ ტაფა, რომელიც შეიცავს ერთ ყინულს, ყინულისგან შორს მყოფი წყალი გაწვავს დაიწყებს გახურებას, მაგრამ ყინულის კუბის უშუალო გარემოში ტემპერატურა მუდმივი დარჩება. იმის გასაგებად, თუ რატომ ხდება ეს, უნდა გვესმოდეს, რომ ყინულის ნაწილის დნობის დროს, ყინულის გარშემო წყლის ნაწილი ისევ ყინავს. ეს ქმნის წონასწორობის მდგომარეობას, რომელიც ეხმარება ტემპერატურის მუდმივ შენარჩუნებას. რაც უფრო და უფრო მეტი ყინული დნება, დნობის სიჩქარე იზრდება, მაგრამ ტემპერატურა არ მატულობს, სანამ მთელი ყინული არ გაქრება.
დაამატეთ მეტი სითბო ან გარკვეული წნევა
შესაძლებელია შეიქმნას მეტნაკლებად წრფივი ტემპერატურის მომატება, თუ საკმარის სითბოს დაამატებთ. მაგალითად, განათავსეთ ყინულის ტაფა კოცონზე და ჩაიწერეთ ტემპერატურა. თქვენ ალბათ ვერ შეამჩნევთ დნობის წერტილზე დიდ შუალედს, რადგან სითბოს რაოდენობა გავლენას ახდენს დნობის სიჩქარეზე. თუ საკმარის სითბოს დაამატებთ, ყინული შეიძლება მეტ-ნაკლებად სპონტანურად დნება.
თუ თქვენ ადუღებთ წყალს, შეგიძლიათ გაზარდოთ სითხის ტემპერატურა ჯერ კიდევ ჭურჭელში, ზეწოლის დამატებით. ამის ერთ-ერთი გზაა ორთქლის შემოფარგვლა დახურულ სივრცეში. ამით თქვენ უფრო გაართულებთ მოლეკულების ფაზის შეცვლას და ისინი თხევად მდგომარეობაში დარჩებიან, სანამ წყლის ტემპერატურა ადუღდება. ეს არის იდეა, რომელიც ემსახურება წნევის გაზქურებს.