Hvis omgivelsestemperaturen rundt et stykke is øker, vil temperaturen på isen også øke. Denne jevne temperaturøkningen stopper imidlertid så snart isen når smeltepunktet. På dette tidspunktet gjennomgår isen en tilstandsendring og blir til flytende vann, og temperaturen vil ikke endres før hele den har smeltet. Du kan teste dette med et enkelt eksperiment. La en kopp isbiter ligge i en varm bil og overvåke temperaturen med et termometer. Du vil oppdage at det iskalde vannet forblir på en frostig 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius) til alt har smeltet. Når det skjer, vil du merke en rask temperaturstigning når vannet fortsetter å absorbere varme fra innsiden av bilen.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Når du varmer isen, stiger temperaturen, men så snart isen begynner å smelte, forblir temperaturen konstant til all isen har smeltet. Dette skjer fordi all varmeenergien går til å bryte båndene til isens krystallgitterstruktur.
Faseendringer forbruker energi
Når du varmer is, får de enkelte molekylene kinetisk energi, men til temperaturen når smeltepunktet, har de ikke energi til å bryte bindingene som holder dem i en krystallstruktur. De vibrerer raskere innenfor rammen når du tilfører varme, og temperaturen på isen går opp. På et kritisk punkt - smeltepunktet - tilegner de seg nok energi til å bryte løs. Når det skjer, absorberes all varmeenergien som tilføres isen av H
Det samme skjer når du varmer opp vann til kokepunktet. Vannet blir oppvarmet til temperaturen når 100 C, men det blir ikke varmere før det har blitt damp. Så lenge flytende vann forblir i en kokende panne, er temperaturen på vannet 212 F, uansett hvor varm flammen under den er.
En likevekt eksisterer ved smeltepunktet
Du lurer kanskje på hvorfor vann som har smeltet ikke blir varmere så lenge det er is i det. Først og fremst er denne påstanden ikke helt nøyaktig. Hvis du varmer opp en stor panne full av vann som inneholder en enkelt isbit, vil vannet langt fra isen gjøre det begynner å varmes opp, men i isbitens umiddelbare omgivelser vil temperaturen forbli konstant. En måte å forstå hvorfor dette skjer, er å innse at mens noe av isen smelter, fryser noe av vannet rundt isen igjen. Dette skaper en likevektstilstand som bidrar til å holde temperaturen konstant. Etter hvert som mer og mer is smelter, øker smeltehastigheten, men temperaturen går ikke opp før all isen er borte.
Legg til mer varme eller litt trykk
Det er mulig å skape en mer eller mindre lineær temperaturøkning hvis du tilfører nok varme. Sett for eksempel en ispanne over et bål og registrer temperaturen. Du vil sannsynligvis ikke merke mye av et forsinkelse på smeltepunktet fordi mengden varme påvirker smeltehastigheten. Tilfører du nok varme, kan isen smelte mer eller mindre spontant.
Hvis du koker vann, kan du øke temperaturen på væsken som fortsatt er i pannen ved å legge til trykk. En måte å gjøre dette på er å begrense dampen i et lukket rom. Ved å gjøre det, gjør du det vanskeligere for molekyler å endre fase, og de vil forbli i flytende tilstand mens vanntemperaturen stiger forbi kokepunktet. Dette er ideen bak trykkkokere.