În timp ce stai afară într-o zi fierbinte, privești gheața din paharul tău de apă care se topește încet. Mai târziu, aruncați gheață dintr-un răcitor în chiuvetă și porniți apa pentru a topi gheața. Cu toate acestea, nu puteți folosi întotdeauna acest truc. Într-o zi rece de iarnă, de exemplu, nu puteți turna un pahar cu apă pe parbrizul acoperit cu gheață al mașinii; care nu va topi gheața. Apa topește gheața, dar numai în anumite condiții.
Procesul de topire
Topirea, prin definiție, este procesul de schimbare a unei substanțe dintr-o fază solidă într-o fază lichidă. Procesul de topire este un proces endoterm, ceea ce înseamnă că energia termică trebuie absorbită pentru ca aceasta să se producă. Această energie termică provine din împrejurimi care au mai multă energie și o temperatură mai mare decât substanța care urmează să fie topită. Numai printr-o diferență de temperatură se transferă energia termică, care va provoca apoi una substanță care se topește (sau cel puțin crește temperatura) în timp ce împrejurimile scad în temperatură. Temperatura de topire (numită punctul de topire) este diferită pentru diferite substanțe.
Când se topește apa gheața?
Cei mai mulți dintre noi suntem familiarizați cu punctul de topire al gheții: 0 grade Celsius sau 32 grade Fahrenheit. Dacă temperatura gheții este sub acest număr, va rămâne solidă; dacă temperatura gheții crește peste acest număr, gheața se transformă în apă lichidă. Dacă gheața intră în contact cu apa, știm că gheața trebuie să fie sub 0 grade Celsius și apa trebuie să fie mai mare de 0 grade Celsius. Datorită diferenței de temperatură, va avea loc transferul de căldură. Rezultatul va fi că apa va scădea în temperatură și gheața va crește în temperatură.
Apa va topi întotdeauna gheața?
Acest lucru depinde de câtă gheață ați început, de temperatura inițială a gheții, de câtă apă a fost utilizată și de temperatura inițială a apei. Dacă puneți câteva cuburi de gheață într-un pahar cu apă caldă, ar trebui să știți deja rezultatul: apa se va răci și cuburile de gheață se vor topi. În acest caz, există suficientă apă la o temperatură de pornire suficient de ridicată pentru a crește nu numai temperatura cuburilor de gheață, ci și pentru a le topi.
Când apa nu va topi gheața?
Acum ar trebui să aibă sens că nu toate cazurile de adăugare a apei vor topi gheața. Chiar dacă apa este la o temperatură mai ridicată decât gheața, dacă există mult mai multă gheață decât apa sau dacă temperatura de gheața este foarte scăzută pentru a începe, apoi nu va fi transferată suficientă energie termică pentru a crește temperatura gheții și a o topi, de asemenea.
rezumat
Apa topește gheața deoarece este la o temperatură mai mare decât gheața, astfel încât energia termică este transferată din apă în gheață. Deoarece principiul științific care funcționează aici este ideea transferului de căldură, nu este necesar ca apa să fie folosită pentru a topi gheața. Orice substanță (solidă, lichidă sau gazoasă) care se află la o temperatură mai mare decât gheața va putea transfera energia termică pentru a topi gheața.