Сидячи на вулиці в спекотний день, ви спостерігаєте, як лід у склянці води повільно тане. Пізніше ви скидаєте трохи льоду з охолоджувача в раковину і включаєте воду, щоб розтопити лід. Однак не завжди можна використовувати цей фокус. Наприклад, у холодний зимовий день, ви не можете вилити склянку води на покрите льодом лобове скло вашого автомобіля; що не розтопить лід. Вода тане лід, але лише за певних умов.
Процес плавлення
Плавлення за визначенням - це процес зміни речовини з твердої фази на рідку. Процес плавлення - це ендотермічний процес, тобто для його виникнення необхідно поглинати теплову енергію. Ця теплова енергія надходить із навколишнього середовища, яке має більше енергії та вищу температуру, ніж речовина, що підлягає плавленню. Тільки через різницю температур передається теплова енергія, яка потім спричиняє її речовина плавиться (або принаймні підвищується температура), тоді як навколишнє середовище знижується. Температура плавлення (так звана температура плавлення) різна для різних речовин.
Коли вода тане лід?
Більшості з нас відома температура плавлення льоду: 0 градусів Цельсія або 32 градуси Фаренгейта. Якщо температура льоду нижче цього числа, він залишатиметься твердим; якщо температура льоду підвищена вище цієї кількості, лід переходить у рідку воду. Якщо лід контактує з водою, ми знаємо, що лід повинен бути нижче 0 градусів Цельсія, а вода повинна бути вище 0 градусів Цельсія. Через різницю температур відбудеться тепловіддача. Результатом буде те, що температура води зменшиться, а лід зросте.
Чи вода завжди розтопить лід?
Це залежить від того, з якою кількістю льоду ви почали, початкової температури льоду, кількості використаної води та початкової температури води. Якщо ви поклали кілька кубиків льоду в склянку з теплою водою, ви вже повинні знати результат: вода охолоне, а кубики льоду розтануть. У цьому випадку води достатньо при досить високій стартовій температурі, щоб не тільки підвищити температуру кубиків льоду, але й розтопити їх.
Коли вода не розтопить лід?
Тепер має бути зрозумілим, що не всі випадки додавання води розтоплять лід. Навіть незважаючи на те, що вода має більш високу температуру, ніж лід, якщо льоду значно більше, ніж води, або якщо температура повітря менше лід для початку дуже низький, тоді недостатньо теплової енергії буде передано для підвищення температури льоду та його танення, теж.
Резюме
Вода тане лід, оскільки вона має більш високу температуру, ніж лід, тому теплова енергія передається від води до льоду. Оскільки науковим принципом, що працює тут, є ідея теплопередачі, необов’язково використовувати воду для танення льоду. Будь-яка речовина (тверда речовина, рідина чи газ), що має температуру вищу, ніж лід, зможе передавати теплову енергію для плавлення льоду.
