Tudo no mundo é feito de partículas que agem de maneira diferente dependendo do estado em que se encontram. Um cubo de gelo é feito de partículas de água, mas é sólido porque suas partículas estão compactadas juntas, resultando em seu estado rígido e fixo.
TL; DR (muito longo; Não li)
Quando um cubo de gelo sólido é removido do congelador, o ar mais quente fornece a suas partículas a energia térmica de que precisam para se espalharem.
Partículas Sólido para Líquido
Quando você retira cubos de gelo do freezer, o processo de derretimento começa imediatamente porque a temperatura do ar ao redor dos cubos de gelo é mais quente do que a temperatura do freezer. A água congela a zero graus Celsius (32 graus Fahrenheit). As partículas sólidas de gelo absorvem a energia térmica do ar mais quente, fornecendo energia às partículas e permitindo que se afastem umas das outras. As partículas líquidas ainda se tocam, mas estão mais distantes do que as partículas sólidas. Eles deslizam um pelo outro e não têm uma forma regular como os sólidos. É o que acontece quando o cubo de gelo (um sólido) se transforma em água (um líquido). A razão pela qual um cubo de gelo ocupa uma área muito menor do que quando derrete é que as partículas antes compactas se espalharam e ocupam mais espaço.
Partículas de líquido para gás
Você pode pensar que um cubo de gelo derreteu completamente quando se transforma em líquido, mas o processo pode ir muito mais longe. Se a temperatura ao redor do líquido atingir seu ponto de ebulição de 100 graus Celsius (12 graus F), a água evapora e se transforma em vapor d'água. O calor fornece às partículas líquidas energia suficiente para se separarem umas das outras até que estejam esparsamente espaçadas e não possam ser vistas a olho nu. Eles agora estão dispostos aleatoriamente e podem se mover livremente em todas as direções.
Acelerando o processo de fusão
Se você quiser derreter cubos de gelo mais rápido, terá que diminuir o ponto de congelamento do gelo - fazê-lo derreter em um líquido a uma temperatura mais baixa do que o normal. A maneira mais fácil de fazer isso é polvilhar sal (cloreto de sódio) nos cubos de gelo. Cubos de gelo puro contêm apenas gelo e água, que estão em equilíbrio dinâmico entre si. O equilíbrio entre congelamento e derretimento pode ser mantido no ponto de congelamento-derretimento de 0 graus Celsius (32 graus F), a menos que as condições mudem de uma forma que favoreça um dos processos sobre o outro. Adicionar sal muda as condições porque as moléculas de sal se dissolvem na água, mas não se compactam facilmente no agrupamento de moléculas no sólido. Existem menos moléculas de água no lado líquido porque parte da água foi substituída por sal, de modo que a taxa de congelamento cai.