Als de omgevingstemperatuur rond een stuk ijs stijgt, neemt ook de temperatuur van het ijs toe. Deze gestage toename in temperatuur stopt echter zodra het ijs zijn smeltpunt bereikt. Op dit punt ondergaat het ijs een verandering van toestand en verandert het in vloeibaar water, en de temperatuur zal niet veranderen totdat alles is gesmolten. Je kunt dit testen met een eenvoudig experiment. Laat een kop ijsblokjes in een warme auto liggen en bewaak de temperatuur met een thermometer. Je zult merken dat het ijskoude water op een bevroren 32 graden Fahrenheit (0 graden Celsius) blijft totdat alles is gesmolten. Als dat gebeurt, merk je een snelle temperatuurstijging terwijl het water de warmte van de binnenkant van de auto blijft absorberen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Als je ijs verhit, stijgt de temperatuur, maar zodra het ijs begint te smelten, blijft de temperatuur constant totdat al het ijs is gesmolten. Dit gebeurt omdat alle warmte-energie de bindingen van de kristallen roosterstructuur van het ijs verliest.

Faseveranderingen consumeren energie

Wanneer u warmte verwarmt, winnen de individuele moleculen kinetische energie, maar tot temperatuur bereikt het smeltpunt, ze hebben geen energie om de bindingen die ze in een kristalstructuur houden te verbreken. Ze vibreren sneller binnen hun grenzen terwijl je warmte toevoegt, en de temperatuur van het ijs stijgt. Op een kritiek punt - het smeltpunt - krijgen ze genoeg energie om zich los te maken. Wanneer dat gebeurt, wordt alle warmte-energie die aan het ijs wordt toegevoegd, geabsorbeerd door H _{20 moleculen die de fase veranderen. Er is niets meer over om de kinetische energie van de moleculen in de vloeibare toestand te verhogen totdat alle bindingen die de moleculen in een kristalstructuur bevatten zijn verbroken. Dientengevolge blijft de temperatuur constant totdat al het ijs is gesmolten.}

Hetzelfde gebeurt wanneer je water tot het kookpunt verwarmt. Het water zal verwarmen totdat de temperatuur 212 F (100 C) bereikt, maar het zal niet heter worden totdat het helemaal in stoom is veranderd. Zolang vloeibaar water in een kokende pan blijft, is de temperatuur van het water 212 F, ongeacht hoe heet de vlam eronder is.

Er bestaat een evenwicht op het smeltpunt

U zou zich kunnen afvragen waarom gesmolten water niet heter wordt zolang er ijs in zit. Om te beginnen is die verklaring niet helemaal juist. Als je een grote pan met water verwarmt die een enkele ijsblokje bevat, begint het water ver van het ijs te verwarmen, maar in de directe omgeving van het ijsblokje blijft de temperatuur constant. Een manier om te begrijpen waarom dit gebeurt is om je te realiseren dat, terwijl een deel van het ijs smelt, een deel van het water rond het ijs opnieuw bevriest. Dit creëert een evenwichtstoestand die helpt de temperatuur constant te houden. Naarmate meer en meer ijs smelt, neemt de snelheid van het smelten toe, maar de temperatuur stijgt niet totdat al het ijs is verdwenen.

Voeg meer warmte of een beetje druk toe

Het is mogelijk om te creëren een min of meer lineaire temperatuurstijging als je voldoende warmte toevoegt. Plaats bijvoorbeeld een bak ijs boven een vreugdevuur en noteer de temperatuur. U zult waarschijnlijk niet veel merken van een vertraging bij het smeltpunt, omdat de hoeveelheid warmte de snelheid van het smelten beïnvloedt. Als u voldoende warmte toevoegt, kan het ijs min of meer spontaan smelten.

Als u water kookt, kunt u de temperatuur van de vloeistof die nog in de pan zit verhogen door druk toe te voegen. Een manier om dit te doen is om de stoom in een afgesloten ruimte te houden. Door dit te doen, maakt u het moeilijker voor moleculen om van fase te veranderen en ze blijven in de vloeibare toestand terwijl de watertemperatuur voorbij het kookpunt stijgt. Dit is het idee achter snelkookpannen.