Fusione e congelamento sono due transizioni di fase opposte che si verificano quando una sostanza passa da solida a liquida o viceversa. La principale differenza tra fusione e congelamento è la direzione in cui avviene la transizione di fase.

Fusione è il processo mediante il quale una sostanza solida si trasforma in uno stato liquido. Si verifica quando la temperatura del solido viene aumentata fino al punto di fusione, che è la temperatura alla quale la struttura interna del solido si rompe e le particelle diventano libere di muoversi l'una accanto all'altra. Quando la temperatura sale al di sopra del punto di fusione, una parte sempre maggiore del solido si scioglierà fino a quando l'intera sostanza non sarà allo stato liquido.

Al contrario, congelamento è il processo mediante il quale una sostanza liquida subisce una transizione di fase e si trasforma in uno stato solido. Si verifica quando la temperatura del liquido si abbassa fino al punto di congelamento, che è la temperatura alla quale le particelle liquide perdono abbastanza energia per rallentare e formare disposizioni regolari, risultando in una struttura solida. Quando la temperatura scende al di sotto del punto di congelamento, il liquido si congela gradualmente fino a quando l'intera sostanza si trova allo stato solido.

Il punto di fusione di una sostanza è generalmente uguale al suo punto di congelamento, ma può variare a seconda della sostanza specifica e di fattori esterni come la pressione. Generalmente, il punto di fusione e il punto di congelamento di una sostanza aumentano all'aumentare della pressione.

I processi di fusione e congelamento sono essenziali in molte applicazioni naturali e industriali. Ad esempio, lo scioglimento del ghiaccio è fondamentale nel ciclo dell’acqua, mentre il congelamento dell’acqua è importante per la refrigerazione e la produzione del ghiaccio. Nella metallurgia, la fusione e la solidificazione vengono utilizzate per modellare e affinare i metalli.