Wszystko na świecie składa się z cząstek, które działają różnie w zależności od stanu, w jakim się znajdują. Kostka lodu jest zbudowana z cząsteczek wody, ale jest ciałem stałym, ponieważ jej cząsteczki są ciasno upakowane, co powoduje, że jest twardy, nieruchomy.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Gdy kostka lodu zostanie wyjęta z zamrażarki, cieplejsze powietrze daje jej cząsteczkom energię cieplną, której potrzebują do rozproszenia.
Cząstki stałe do płynnych
Po wyjęciu kostek lodu z zamrażarki proces topnienia rozpoczyna się natychmiast, ponieważ temperatura powietrza wokół kostek lodu jest wyższa niż temperatura w zamrażarce. Woda zamarza w temperaturze zero stopni Celsjusza (32 stopnie Fahrenheita). Cząsteczki stałego lodu pochłaniają energię cieplną z cieplejszego powietrza, przekazując cząsteczkom energię i umożliwiając im oddalanie się od siebie. Cząsteczki cieczy nadal stykają się ze sobą, ale są dalej od siebie niż cząstki stałe. Prześlizgują się obok siebie i nie mają regularnego kształtu jak ciała stałe. Tak się dzieje, gdy kostka lodu (ciało stałe) zamienia się w wodę (ciecz). Powodem, dla którego kostka lodu zajmuje znacznie mniejszą powierzchnię niż topi się, jest to, że niegdyś zwarte cząstki rozprzestrzeniły się i zajmują więcej miejsca.
Cząstki płynne do gazowych
Możesz pomyśleć, że kostka lodu całkowicie się stopiła, gdy zamieniła się w płyn, ale proces ten może zajść znacznie dalej. Jeśli temperatura otoczenia cieczy osiągnie punkt wrzenia 100 stopni Celsjusza (12 stopni F), woda odparowuje i zamienia się w parę wodną. Ciepło daje cząsteczkom cieczy wystarczającą energię, aby oderwać się od siebie, dopóki nie zostaną rozmieszczone w niewielkiej odległości, przez co nie będą widoczne gołym okiem. Są teraz losowo ułożone i mogą swobodnie poruszać się we wszystkich kierunkach.
Przyspieszenie procesu topienia
Jeśli chcesz szybciej stopić kostki lodu, musisz obniżyć temperaturę zamarzania lodu – sprawić, by roztopił się w płyn o niższej temperaturze niż normalnie. Najłatwiej to zrobić, posypując kostki lodu solą (chlorkiem sodu). Czyste kostki lodu zawierają tylko lód i wodę, o których mówi się, że są w dynamicznej równowadze ze sobą. Równowagę między zamarzaniem a topnieniem można utrzymać w temperaturze zamarzania-topnienia 0 stopni Celsjusza (32 stopnie F), chyba że warunki zmienią się w sposób, który faworyzuje jeden z procesów ponad inny. Dodanie soli zmienia warunki, ponieważ cząsteczki soli rozpuszczają się w wodzie, ale nie łączą się łatwo w skupisko cząsteczek w ciele stałym. Po stronie cieczy jest mniej cząsteczek wody, ponieważ część wody została zastąpiona solą, więc szybkość zamarzania spada.
