Si aumenta la temperatura ambiente alrededor de un trozo de hielo, también aumentará la temperatura del hielo. Sin embargo, este aumento constante de la temperatura se detiene tan pronto como el hielo alcanza su punto de fusión. En este punto, el hielo sufre 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 experimento simple. Deje una taza de cubitos de hielo en un automóvil caliente y controle la temperatura con un termómetro. Descubrirá que el agua helada se mantiene helada 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 continúe absorbiendo el calor del interior del automóvil.

TL; DR (Demasiado larga; No leída)

Cuando calienta hielo, su temperatura aumenta, pero tan pronto como el hielo comienza a derretirse, la temperatura permanece constante hasta que todo el hielo se derrita. Esto sucede porque toda la energía térmica se utiliza para romper los enlaces de la estructura de la red cristalina del hielo.

Cambios de fase consumen energía

Cuando se calienta el hielo, las moléculas individuales obtienen energía cinética, pero hasta que la temperatura alcanza el 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 térmica añadida al hielo es absorbida por las moléculas de H _{2O que cambian de fase. No queda nada para aumentar la energía cinética de las moléculas en estado líquido hasta que se hayan roto todos los enlaces que contienen las moléculas en una estructura cristalina. En consecuencia, la temperatura permanece constante hasta que todo el hielo se derrita.}

Lo mismo ocurre cuando calientas el agua hasta el punto de ebullición. El agua se calentará hasta que la temperatura alcance 212 F (100 C), pero no se calentará hasta que todo se haya convertido en vapor. Mientras que el agua líquida permanezca en una olla hirviendo, la temperatura del agua es de 212 F, sin importar cuán caliente esté la llama debajo de ella.

Existe un equilibrio en el punto de fusión

Usted podría preguntarse por qué el agua que se derritió no se calentará mientras haya hielo dentro. En primer lugar, esa afirmación no es del todo precisa. Si calienta una sartén grande llena de agua que contiene un solo cubito de hielo, el agua lejos del hielo comenzará a calentarse, pero en el entorno inmediato del cubito de hielo, la temperatura permanecerá constante. Una forma de entender por qué sucede esto es darse cuenta de que, mientras parte del hielo se derrite, parte del agua que está alrededor del hielo vuelve a congelarse. Esto crea un estado de equilibrio que ayuda a mantener constante la temperatura. A medida que se derrite más y más hielo, la velocidad de fusión aumenta, pero la temperatura no aumenta hasta que todo el hielo se ha ido.

Agregue más calor o algo de presión

Es posible crear un aumento de la temperatura más o menos lineal si agrega suficiente calor. Por ejemplo, ponga una bandeja 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 se puede derretir más o menos espontáneamente.

Si está hirviendo agua, puede aumentar la temperatura del líquido que aún está en la sartén agregando presión. Una forma de hacerlo es limitar el vapor en un espacio cerrado. Al hacerlo, hace que sea más difícil para las moléculas cambiar 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.