Når du sitter ute på en varm dag, ser du isen i vannglasset ditt sakte smelte. Senere slipper du litt is fra en kjøler i vasken og slår på vannet for å smelte isen. Du kan imidlertid ikke alltid bruke det trikset. På en kald vinterdag, for eksempel, kan du ikke helle et glass vann på bilens isdekkede frontrute; som ikke vil smelte isen. Vann smelter is, men bare under visse forhold.
Smelteprosessen
Smelting er per definisjon prosessen med å endre et stoff fra en fast fase til en flytende fase. Smelteprosessen er en endoterm prosess, som betyr at varmeenergi må absorberes for at den skal skje. Denne varmeenergien kommer fra omgivelser som har mer energi og høyere temperatur enn stoffet som skal smeltes. Det er bare gjennom en temperaturforskjell at varmeenergien overføres, som da vil forårsake en stoffet å smelte (eller i det minste øke temperaturen) mens omgivelsene synker i temperaturen. Smeltetemperaturen (kalt smeltepunktet) er forskjellig for forskjellige stoffer.
Når smelter vann is?
De fleste av oss er kjent med isens smeltepunkt: 0 grader Celsius eller 32 grader Fahrenheit. Hvis temperaturen på isen er under dette tallet, vil den holde seg solid; hvis temperaturen på isen økes over dette tallet, endres isen til flytende vann. Hvis is kommer i kontakt med vann, vet vi at isen må være under 0 grader Celsius og vannet må være høyere enn 0 grader Celsius. På grunn av forskjellen i temperaturer vil varmeoverføring forekomme. Resultatet vil være at vannet vil avta i temperatur og isen vil øke i temperatur.
Vil vann alltid smelte is?
Dette avhenger av hvor mye is du startet med, den opprinnelige temperaturen på isen, hvor mye vann som ble brukt og den opprinnelige temperaturen på vannet. Hvis du legger noen isbiter i et glass varmt vann, bør du allerede vite resultatet: vannet vil avkjøles og isbitene smelter. I dette tilfellet er det nok vann ved en høy nok starttemperatur for ikke bare å øke isbiterstemperaturen, men også smelte dem.
Når vil ikke vann smelte is?
Det skal nå være fornuftig at ikke alle tilfeller av tilsetning av vann vil smelte is. Selv om vannet har en høyere temperatur enn isen, hvis det er betydelig mer is enn vann, eller hvis temperaturen på isen er veldig lav til å begynne med, da vil ikke nok varmeenergi overføres til å øke isens temperatur og smelte den, også.
Sammendrag
Vann smelter is fordi det har en høyere temperatur enn isen, så varmeenergi overføres fra vannet til isen. Siden det vitenskapelige prinsippet som er her, er ideen om varmeoverføring, er det ikke nødvendig at vann brukes til å smelte is. Ethvert stoff (fast, væske eller gass) som har en høyere temperatur enn isen, vil kunne overføre varmeenergi for å smelte isen.