Защо ледът не се нагрява по време на топене
Защо ледът не се нагрява по време на топене?
Ако ледът се постави в съд и се постави над работеща горелка, съдът ще се нагрее и ледът ще започне да се топи. Въпреки това, докато целият лед се превърне в течност, температурата на водата няма да се повиши над 0 ° C (32 ° F), независимо колко гореща е печката. Това се дължи на факта, че цялата топлина, доставяна на леда, отива за преодоляване на физическите сили, които свързват молекулите му.
В леда молекулите на водата се държат заедно чрез междумолекулни връзки, образувани между водородния атом (показан в синьо) на една молекула и кислородния атом (показан в червено) на друга. Получената хексагонална кристална структура има доста висока якост. При 0 ° C молекулите се движат толкова бързо, че връзките отслабват. Някои от междумолекулните връзки са прекъснати, което позволява на водните молекули да напускат леда и да образуват течност. Такъв процес се нарича фазов преход (водата преминава от твърда в течна фаза), а температурата, при която протича, се нарича точка на топене.
За да се разкъсат връзките, които позволяват на водата да бъде в твърдо състояние, е необходима енергия и то в много голямо количество, така че цялата топлина, отделяна от горелката, отива за разкъсване на тези връзки, а не за повишаване на температурата на леда. Топлината, необходима за завършване на фазовото преобразуване, описано по-горе, се нарича латентна топлина на синтез или топлина на фазов преход, тъй като тази топлина не води до повишаване на температурата. Едва след като последните връзки се разкъсат и целият лед се разтопи, температурата на водата ще започне да се повишава и ще стане над 0 ° С.