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    ¿Qué sucede con la temperatura del hielo a medida que se derrite?

    Si aumenta la temperatura ambiente alrededor de un trozo de hielo, la temperatura del hielo también aumentará. Sin embargo, este aumento constante de temperatura se detiene tan pronto como el hielo alcanza su punto de fusión. En este punto, el hielo experimenta un cambio de estado y se convierte en agua líquida, y su temperatura no cambiará hasta que todo se haya derretido. Puedes probar esto con un simple experimento. Deje una taza de cubitos de hielo en un automóvil caliente y controle la temperatura con un termómetro. Encontrará que el agua helada permanece a 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius) hasta que se haya derretido. Cuando eso suceda, notará un rápido aumento de la temperatura a medida que el agua continúa absorbiendo calor desde el interior del automóvil.

    TL; DR (demasiado largo; no leído)

    Cuando calienta hielo, su temperatura aumenta, pero tan pronto como el hielo comienza a derretirse, la temperatura se mantiene constante hasta que todo el hielo se haya derretido. Esto sucede porque toda la energía calorífica se rompe rompiendo los enlaces de la estructura de red cristalina del hielo.
    Cambios de fase Consume energía

    Cuando calienta hielo, las moléculas individuales ganan energía cinética, pero hasta que la temperatura alcanza punto de fusión, no tienen energía para romper los enlaces que los mantienen en una estructura cristalina. Vibran más rápidamente dentro de sus límites a medida que agrega calor, y la temperatura del hielo aumenta. En un punto crítico, el punto de fusión, adquieren suficiente energía para liberarse. Cuando eso sucede, toda la energía calorífica agregada al hielo es absorbida por la fase de cambio de las moléculas H 2O. No queda nada para aumentar la energía cinética de las moléculas en estado líquido hasta que todos los enlaces que sostienen las moléculas en una estructura cristalina se hayan roto. En consecuencia, la temperatura permanece constante hasta que todo el hielo se derrita.

    Lo mismo sucede cuando calienta agua hasta el punto de ebullición. El agua se calentará hasta que la temperatura alcance los 212 F (100 C), pero no se calentará hasta que se haya convertido en vapor. Mientras el agua líquida permanezca en una olla hirviendo, la temperatura del agua es de 212 ° F, sin importar cuán caliente esté la llama debajo.
    Existe un equilibrio en el punto de fusión

    Quizás se pregunte por qué el agua que se ha derretido no se calentará mientras haya hielo en ella. En primer lugar, esa afirmación no es del todo precisa. Si calienta una sartén grande llena de agua que contiene un solo cubo de hielo, el agua lejos del hielo comenzará a calentarse, pero en el entorno inmediato del cubo de hielo, la temperatura se mantendrá constante. Una forma de entender por qué sucede esto es darse cuenta de que, mientras parte del hielo se está derritiendo, parte del agua alrededor del hielo se está volviendo a congelar. Esto crea un estado de equilibrio que ayuda a mantener constante la temperatura. A medida que se derrite más y más hielo, aumenta la velocidad de fusión, pero la temperatura no sube hasta que todo el hielo se haya ido.
    Agregue más calor o algo de presión

    Es posible crear más aumento de temperatura lineal o menos si agrega suficiente calor. Por ejemplo, ponga una sartén de hielo sobre una hoguera y registre la temperatura. Probablemente no notará mucho retraso en el punto de fusión porque la cantidad de calor afecta la velocidad de fusión. Si agrega suficiente calor, el hielo puede derretirse más o menos espontáneamente.

    Si está hirviendo agua, puede aumentar la temperatura del líquido que todavía está en la sartén agregando presión. Una forma de hacerlo es confinar el vapor en un espacio cerrado. Al hacerlo, hace que sea más difícil que las moléculas cambien de fase, y permanecerán en estado líquido mientras la temperatura del agua aumenta más allá del punto de ebullición. Esta es la idea detrás de las ollas a presión.

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