Alles in de wereld bestaat uit deeltjes die zich anders gedragen, afhankelijk van de staat waarin ze zich bevinden. Een ijsblokje is gemaakt van waterdeeltjes, maar het is een vaste stof omdat de deeltjes dicht op elkaar zijn gepakt, wat resulteert in zijn harde, vaste toestand.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Wanneer een vast ijsblokje uit een vriezer wordt verwijderd, geeft de warmere lucht de deeltjes de warmte-energie die ze nodig hebben om zich uit elkaar te verspreiden.
Vaste tot vloeibare deeltjes
Wanneer je ijsblokjes uit de vriezer haalt, begint het smeltproces meteen omdat de luchttemperatuur rond de ijsblokjes warmer is dan de temperatuur in de vriezer. Water bevriest bij nul graden Celsius (32 graden Fahrenheit). De vaste ijsdeeltjes absorberen warmte-energie uit de warmere lucht, geven de deeltjes energie en zorgen ervoor dat ze van elkaar weg kunnen bewegen. Vloeibare deeltjes raken elkaar nog steeds, maar ze staan verder uit elkaar dan vaste deeltjes. Ze glijden langs elkaar heen en hebben geen regelmatige vorm zoals vaste stoffen. Dit is wat er gebeurt als het ijsblokje (een vaste stof) in water (een vloeistof) verandert. De reden dat een ijsblokje een veel kleiner oppervlak inneemt dan wanneer het smelt, is dat de ooit compacte deeltjes zich hebben verspreid en meer ruimte innemen.
Vloeistof naar gasdeeltjes
Je zou denken dat een ijsblokje volledig is gesmolten als het vloeibaar wordt, maar het proces kan veel verder gaan. Als de temperatuur rond de vloeistof het kookpunt van 100 graden Celsius (12 graden F) bereikt, verdampt het water en verandert het in waterdamp. De hitte geeft de vloeistofdeeltjes genoeg energie om van elkaar los te breken totdat ze op een kleine afstand van elkaar staan en niet met het blote oog te zien zijn. Ze zijn nu willekeurig gerangschikt en kunnen vrij in alle richtingen bewegen.
Het smeltproces versnellen
Als je ijsblokjes sneller wilt smelten, moet je het vriespunt van het ijs verlagen - laat het smelten in een vloeistof bij een lagere temperatuur dan normaal. De makkelijkste manier om dit te doen is door zout (natriumchloride) op de ijsblokjes te strooien. Zuivere ijsblokjes bevatten alleen ijs en water, waarvan wordt gezegd dat ze in dynamisch evenwicht met elkaar zijn. De balans tussen bevriezen en smelten kan worden gehandhaafd op het vries-smeltpunt van 0 graden Celsius (32 graden F) tenzij de omstandigheden veranderen op een manier die een van de processen begunstigt boven de andere. Het toevoegen van zout verandert de omstandigheden omdat de zoutmoleculen oplossen in het water, maar niet gemakkelijk in de cluster van moleculen in de vaste stof worden verpakt. Er zijn minder watermoleculen aan de vloeibare kant omdat een deel van het water is vervangen door zout, waardoor de bevriezingssnelheid daalt.