Mentre ti siedi fuori in una giornata calda, guardi il ghiaccio che si scioglie lentamente nel bicchiere d'acqua. Successivamente, scarichi del ghiaccio da un refrigeratore nel lavandino e accendi l'acqua per sciogliere il ghiaccio. Non puoi sempre usare quel trucco, comunque. Ad esempio, in una fredda giornata invernale, non puoi versare un bicchiere d'acqua sul parabrezza coperto di ghiaccio della tua auto; che non scioglierà il ghiaccio L'acqua scioglie il ghiaccio, ma solo in determinate condizioni.

Il processo di fusione

La fusione, per definizione, è il processo di trasformazione di una sostanza da una fase solida a una fase liquida. Il processo di fusione è un processo endotermico, nel senso che l'energia termica deve essere assorbita perché si verifichi. Questa energia termica proviene da ambienti che hanno più energia e una temperatura più elevata della sostanza da sciogliere. È solo attraverso una differenza di temperatura che viene trasferita l'energia termica, che a sua volta fa sì che una sostanza si sciolga (o almeno aumenti la temperatura) mentre l'ambiente si riduce di temperatura. La temperatura di fusione (chiamata punto di fusione) è diversa per le diverse sostanze.

Quando fa sciogliere l'acqua?

La maggior parte di noi conosce il punto di fusione del ghiaccio: 0 gradi Celsius o 32 gradi Fahrenheit. Se la temperatura del ghiaccio è inferiore a questo numero, rimarrà solida; se la temperatura del ghiaccio aumenta oltre questo numero, il ghiaccio diventa acqua liquida. Se il ghiaccio entra in contatto con l'acqua, sappiamo che il ghiaccio deve essere inferiore a 0 gradi Celsius e che l'acqua deve essere superiore a 0 gradi Celsius. A causa della differenza di temperature, si verificherà il trasferimento di calore. Il risultato sarà che l'acqua diminuirà di temperatura e il ghiaccio aumenterà di temperatura.

L'acqua scioglierà sempre il ghiaccio?

Dipende da quanto ghiaccio hai iniziato, dalla temperatura iniziale del ghiaccio, quanta acqua è stata usata e la temperatura iniziale dell'acqua. Se metti qualche cubetto di ghiaccio in un bicchiere di acqua tiepida, dovresti già sapere il risultato: l'acqua si raffredderà e i cubetti di ghiaccio si scioglieranno. In questo caso, c'è abbastanza acqua ad una temperatura iniziale abbastanza alta da non solo aumentare la temperatura dei cubetti di ghiaccio, ma anche scioglierli.

Quando l'acqua non scioglierà il ghiaccio?

dovrebbe ora avere senso che non tutti i casi di aggiunta di acqua si sciolgono ghiaccio. Anche se l'acqua è ad una temperatura più alta del ghiaccio, se c'è molto più ghiaccio dell'acqua, o se la temperatura del ghiaccio è molto bassa per iniziare, allora non sarà trasferita abbastanza energia termica per aumentare la temperatura del ghiaccio ghiaccio e scioglierlo anche.

Sommario

L'acqua scioglie il ghiaccio perché è a una temperatura più alta del ghiaccio, quindi l'energia termica viene trasferita dall'acqua al ghiaccio. Poiché il principio scientifico al lavoro qui è l'idea del trasferimento di calore, non è necessario che l'acqua sia usata per sciogliere il ghiaccio. Qualsiasi sostanza (solida, liquida o gassosa) che si trova ad una temperatura più alta del ghiaccio sarà in grado di trasferire energia termica per sciogliere il ghiaccio.