science >> Wetenschap >  >> Chemie

Smeltproces van ijsblokjes

Alles in de wereld bestaat uit deeltjes die verschillend werken, afhankelijk van de staat waarin ze zich bevinden. Een ijsblokje is gemaakt van waterdeeltjes, maar het is een solide omdat de deeltjes dicht bij elkaar zijn gepakt, resulterend in in zijn harde, gefixeerde staat.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Wanneer een vast ijsblokje uit een vriezer wordt verwijderd, geeft de warmere lucht zijn deeltjes de hitte energie die ze moeten uit elkaar spreiden.

Solid to Liquid deeltjes

Wanneer je ijsblokjes uit de vriezer haalt, begint het smeltproces meteen omdat de luchttemperatuur rond de ijsblokjes warmer is dan de temperatuur in de vriezer. Water bevriest bij nul graden Celsius (32 graden Fahrenheit). De vaste ijsdeeltjes absorberen warmte-energie van de warmere lucht, waardoor de deeltjes energie krijgen en ze van elkaar weg kunnen bewegen. Vloeistofdeeltjes raken elkaar nog steeds, maar ze liggen verder uiteen dan vaste deeltjes. Ze glijden langs elkaar heen en hebben geen regelmatige vorm zoals vaste lichamen doen. Dit is wat er gebeurt als het ijsblokje (een vaste stof) verandert in water (een vloeistof). De reden waarom een ​​ijsblokje een veel kleiner gebied inneemt dan wanneer het smelt, is dat de eens compacte deeltjes zich hebben verspreid en meer ruimte innemen.

Vloeistof naar gasdeeltjes

U zou kunnen denken dat een ijsblokje volledig is gesmolten als het in vloeistof verandert, maar het proces kan veel verder gaan. Als de temperatuur rond de vloeistof het kookpunt van 100 graden Celsius (12 graden F) bereikt, verdampt het water en wordt het waterdamp. De warmte geeft de vloeistofdeeltjes voldoende energie om van elkaar af te breken totdat ze dun gespreid zijn en met het blote oog niet zichtbaar zijn. Ze zijn nu willekeurig gerangschikt en kunnen vrij in alle richtingen bewegen.

Het smeltproces versnellen

Als je sneller ijsblokjes wilt smelten, moet je het vriespunt van het ijs verlagen - smelten in een vloeistof bij een lagere temperatuur dan normaal. De eenvoudigste manier om dit te doen is om zout (natriumchloride) op de ijsblokjes te strooien. Zuivere ijsblokjes bevatten alleen ijs en water, waarvan wordt gezegd dat ze in een dynamisch evenwicht met elkaar zijn. De balans tussen bevriezen en smelten kan worden gehandhaafd op het vriespunt van 0 graden Celsius (32 graden F), tenzij de omstandigheden zodanig veranderen dat een van de processen beter is dan de andere. Het toevoegen van zout verandert de omstandigheden omdat de zoutmoleculen oplossen in het water maar niet gemakkelijk in de cluster van moleculen in de vaste stof pakken. Er zijn minder watermoleculen aan de vloeibare kant omdat een deel van het water is vervangen door zout, dus de snelheid van bevriezen daalt.