Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Feste bis flüssige Partikel
- Flüssigkeit zu Gaspartikeln
- Beschleunigung des Schmelzprozesses
Alles auf der Welt besteht aus Partikeln, die sich je nach Zustand unterschiedlich verhalten. Ein Eiswürfel besteht aus Wasserpartikeln, ist jedoch ein Feststoff, da seine Partikel eng zusammengepackt sind, was zu seinem harten, festen Zustand führt.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Wenn ein fester Eiswürfel aus einem Gefrierschrank genommen wird, gibt die wärmere Luft seinen Partikeln die Wärmeenergie, die sie benötigen, um sich auszubreiten.
Feste bis flüssige Partikel
Wenn Sie Eiswürfel aus dem Gefrierschrank nehmen, beginnt der Schmelzprozess sofort, da die Lufttemperatur um die Eiswürfel wärmer ist als die Temperatur im Gefrierschrank. Wasser gefriert bei null Grad Celsius (32 Grad Fahrenheit). Die festen Eispartikel absorbieren Wärmeenergie aus der wärmeren Luft, geben den Partikeln Energie und ermöglichen es ihnen, sich voneinander zu entfernen. Flüssige Partikel berühren sich immer noch, aber sie sind weiter voneinander entfernt als feste Partikel. Sie gleiten aneinander vorbei und haben keine regelmäßige Form wie feste Körper. Dies ist, was passiert, wenn der Eiswürfel (ein Feststoff) in Wasser (eine Flüssigkeit) verwandelt. Der Grund, warum ein Eiswürfel eine viel kleinere Fläche einnimmt als beim Schmelzen, ist, dass sich die einst kompakten Partikel ausgebreitet haben und mehr Platz beanspruchen.
Flüssigkeit zu Gaspartikeln
Man könnte meinen, dass ein Eiswürfel vollständig geschmolzen ist, wenn er flüssig wird, aber der Prozess kann noch viel weiter gehen. Wenn die die Flüssigkeit umgebende Temperatur ihren Siedepunkt von 100 Grad Celsius (12 Grad F) erreicht, verdampft das Wasser und verwandelt sich in Wasserdampf. Die Wärme gibt den flüssigen Partikeln genug Energie, um sich voneinander zu lösen, bis sie einen geringen Abstand voneinander haben und mit bloßem Auge nicht mehr zu sehen sind. Sie sind jetzt zufällig angeordnet und können sich frei in alle Richtungen bewegen.
Beschleunigung des Schmelzprozesses
Wenn Sie Eiswürfel schneller schmelzen möchten, müssen Sie den Gefrierpunkt des Eises senken - lassen Sie es bei einer niedrigeren Temperatur als normal zu einer Flüssigkeit schmelzen. Am einfachsten ist es, die Eiswürfel mit Salz (Natriumchlorid) zu bestreuen. Reine Eiswürfel enthalten nur Eis und Wasser, die sich im dynamischen Gleichgewicht zueinander befinden sollen. Das Gleichgewicht zwischen Gefrieren und Schmelzen kann auf dem Gefrier-Schmelzpunkt von 0 Grad Celsius (32 Grad F) gehalten werden, sofern sich die Bedingungen nicht so ändern, dass einer der Prozesse gegenüber dem anderen bevorzugt wird. Das Hinzufügen von Salz verändert die Bedingungen, da sich die Salzmoleküle im Wasser auflösen, sich jedoch nicht leicht in die Molekülgruppe im Feststoff einlagern. Auf der Flüssigkeitsseite befinden sich weniger Wassermoleküle, da ein Teil des Wassers durch Salz ersetzt wurde, sodass die Gefrierrate sinkt.