Če se temperatura okolice okoli kosa ledu poveča, se bo povečala tudi temperatura ledu. Vendar se to stalno naraščanje temperature ustavi takoj, ko led doseže točko tališča. V tem trenutku se led spremeni in se spremeni v tekočo vodo, njegova temperatura pa se ne bo spremenila, dokler se ves ne stopi. To lahko preizkusite s preprostim eksperimentom. Skodelico ledenih kock pustite v vročem avtu in s termometrom spremljajte temperaturo. Ugotovili boste, da ledena voda ostane na ledenih 32 stopinjah Fahrenheita (0 stopinj Celzija), dokler se ne stopi. Ko se to zgodi, boste opazili hiter dvig temperature, saj voda še naprej absorbira toploto iz notranjosti avtomobila.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Ko segrejete led, se njegova temperatura dvigne, a takoj ko se led začne topiti, ostane temperatura nespremenjena, dokler se ves led ne stopi. To se zgodi, ker gre vsa toplotna energija v pretrganje vezi kristalne rešetke ledu.
Fazne spremembe porabijo energijo
Ko segrejete led, posamezne molekule pridobijo kinetično energijo, toda dokler temperatura ne doseže tališča, nimajo energije za prekinitev vezi, ki jih drži v kristalni strukturi. Ko dodajate toploto, vibrirajo hitreje v svojih mejah in temperatura ledu naraste. Na kritični točki - tališču - pridobijo dovolj energije, da se osvobodijo. Ko se to zgodi, H vso toplotno energijo, dodano ledu, absorbira
2O molekule, ki se spreminjajo v fazi. Nič ne ostane, da bi povečali kinetično energijo molekul v tekočem stanju, dokler se vse vezi, ki držijo molekule v kristalni strukturi, ne pretrgajo. Posledično temperatura ostane konstantna, dokler se ves led ne stopi.Enako se zgodi, ko vodo segrejete do vrelišča. Voda se bo segrevala, dokler temperatura ne bo dosegla 100 ° C, vendar ne bo bolj vroča, dokler se ne bo spremenila v paro. Dokler v vreli posodi ostane tekoča voda, je temperatura vode 212 F, ne glede na to, kako vroč plamen pod njo.
Na tališču obstaja ravnotežje
Morda se sprašujete, zakaj se voda, ki se je stopila, ne segreje, dokler je v njej led. Prvič, ta trditev ni povsem natančna. Če segrejete veliko posodo, polno vode, ki vsebuje eno kocko ledu, bo voda daleč od ledu se začnejo segrevati, toda v neposrednem okolju ledene kocke bo temperatura ostala konstantna. Eden od načinov, kako razumeti, zakaj se to zgodi, je zavedanje, da medtem ko se del ledu tali, nekaj vode okoli ledu ponovno zmrzne. To ustvarja ravnotežno stanje, ki pomaga vzdrževati konstantno temperaturo. Ko se vedno več ledu topi, se stopnja taljenja povečuje, vendar temperatura ne naraste, dokler ne izgine ves led.
Dodajte več toplote ali nekaj pritiska
Če dodate dovolj toplote, lahko ustvarite bolj ali manj linearno povišanje temperature. Na primer postavite posodo z ledom nad kres in zabeležite temperaturo. Verjetno ne boste opazili velikega zamika na tališču, ker količina toplote vpliva na hitrost taljenja. Če dodate dovolj toplote, se led lahko bolj ali manj spontano stopi.
Če vrete vodo, lahko z dodajanjem tlaka povišate temperaturo tekočine, ki je še vedno v posodi. Eden od načinov za to je omejevanje pare v zaprtem prostoru. S tem molekulam otežite spremembo faze in ostanejo v tekočem stanju, medtem ko temperatura vode naraste nad vrelišče. To je ideja loncev pod pritiskom.
