Todo en el mundo está compuesto de partículas que actúan de forma diferente según el estado en el que se encuentren. Un cubo de hielo está hecho de partículas de agua, pero es sólido porque sus partículas están muy juntas, lo que resulta en su estado duro y fijo.

TL; DR (Demasiado tiempo; no lo leyó)

Cuando se retira un cubo de hielo sólido de un congelador, el aire más caliente le da calor a sus partículas energía que necesitan separarse.

Partículas de sólido a líquido

Cuando sacas cubos de hielo del congelador, el proceso de fusión comienza de inmediato porque la temperatura del aire alrededor de los cubitos de hielo es más alta que la temperatura en el congelador. El agua se congela a cero grados Celsius (32 grados Fahrenheit). Las partículas de hielo sólido absorben la energía térmica del aire más caliente, lo que les da energía y les permite alejarse unos de otros. Las partículas líquidas todavía se tocan, pero están más separadas que las partículas sólidas. Se deslizan una sobre otra y no tienen una forma regular como los sólidos. Esto es lo que sucede cuando el cubo de hielo (un sólido) se convierte en agua (un líquido). La razón por la que un cubito de hielo ocupa un área mucho más pequeña que cuando se derrite es porque las partículas, que una vez fueron compactas, se han extendido y ocupan más espacio.

Partículas de líquido a gas

Usted podría pensar que un cubo de hielo se ha derretido por completo cuando se convierte en líquido, pero el proceso puede ir mucho más allá. Si la temperatura que rodea el líquido alcanza su punto de ebullición de 100 grados Celsius (12 grados F), el agua se evapora y se convierte en vapor de agua. El calor les da a las partículas líquidas suficiente energía para separarse unas de otras hasta que están espaciadas, no pueden verse a simple vista. Ahora están dispuestos aleatoriamente y pueden moverse libremente en todas las direcciones.

Acelerando el proceso de fusión

Si quieres derretir cubitos de hielo más rápido, debes bajar el punto de congelación del hielo, hacerlo derretir en un líquido a una temperatura inferior a la normal. La forma más fácil de hacerlo es rociar sal (cloruro de sodio) en los cubitos de hielo. Los cubitos de hielo puros contienen solo hielo y agua, que se dice que están en equilibrio dinámico entre sí. El equilibrio entre la congelación y la fusión se puede mantener en el punto de fusión por congelación de 0 grados Celsius (32 grados F) a menos que las condiciones cambien de una manera que favorezca a uno de los procesos sobre el otro. Agregar sal cambia las condiciones porque las moléculas de sal se disuelven en el agua pero no se acumulan fácilmente en el grupo de moléculas en el sólido. Hay menos moléculas de agua en el lado líquido porque parte del agua ha sido sustituida por sal, por lo que la tasa de congelación disminuye.