Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Perubahan Fase Mengkonsumsi Energi
- Ekuilibrium Ada di Titik lebur
- Tambahkan Lebih Banyak Panas atau Tekanan
Jika suhu sekitar sekitar es meningkat, suhu es juga akan meningkat. Namun, peningkatan suhu yang stabil ini berhenti segera setelah es mencapai titik lelehnya. Pada titik ini, es mengalami perubahan keadaan dan berubah menjadi air cair, dan suhunya tidak akan berubah sampai semuanya mencair. Anda dapat menguji ini dengan eksperimen sederhana. Tinggalkan secangkir es batu di dalam mobil panas dan monitor suhunya dengan termometer. Anda akan menemukan bahwa air es itu tetap pada suhu 0 derajat Celcius yang sangat dingin (0 derajat Celcius) sampai semuanya mencair. Ketika itu terjadi, Anda akan melihat kenaikan suhu cepat karena air terus menyerap panas dari bagian dalam mobil.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Saat Anda memanaskan es, suhunya naik, tetapi begitu es mulai mencair, suhunya tetap konstan sampai semua es mencair. Ini terjadi karena semua energi panas digunakan untuk memutus ikatan struktur kisi kristal es.
Perubahan Fase Mengkonsumsi Energi
Saat Anda memanaskan es, molekul-molekul individu mendapatkan energi kinetik, tetapi sampai suhu mencapai titik leleh, mereka tidak memiliki energi untuk memutus ikatan yang menahan mereka dalam struktur kristal. Mereka bergetar lebih cepat dalam batas-batas mereka saat Anda menambahkan panas, dan suhu es naik. Pada titik kritis - titik leleh - mereka memperoleh energi yang cukup untuk membebaskan diri. Ketika itu terjadi, semua energi panas yang ditambahkan ke es diserap oleh H2Fase perubahan molekul. Tidak ada yang tersisa untuk meningkatkan energi kinetik molekul-molekul dalam keadaan cair sampai semua ikatan yang menahan molekul-molekul dalam struktur kristal terputus. Akibatnya, suhu tetap konstan sampai semua es mencair.
Hal yang sama terjadi ketika Anda memanaskan air ke titik didih. Air akan memanas sampai suhu mencapai 212 F (100 C), tetapi tidak akan menjadi lebih panas sampai semuanya berubah menjadi uap. Selama air cair tetap berada dalam panci mendidih, suhu air adalah 212 F, tidak peduli seberapa panas nyala di bawahnya.
Ekuilibrium Ada di Titik lebur
Anda mungkin bertanya-tanya mengapa air yang meleleh tidak akan menjadi lebih panas selama ada es di dalamnya. Pertama-tama, pernyataan itu tidak cukup akurat. Jika Anda memanaskan wajan besar penuh air yang berisi satu es batu, air yang jauh dari es akan mulai memanas, tetapi di lingkungan langsung es batu, suhu akan tetap konstan. Salah satu cara untuk memahami mengapa hal ini terjadi adalah dengan menyadari bahwa, sementara sebagian es mencair, sebagian air di sekitar es kembali beku. Ini menciptakan keadaan keseimbangan yang membantu menjaga suhu konstan. Semakin banyak es mencair, laju pencairan meningkat, tetapi suhunya tidak naik sampai semua es hilang.
Tambahkan Lebih Banyak Panas atau Tekanan
Mungkin untuk membuat kenaikan suhu linear lebih atau kurang jika Anda menambahkan panas yang cukup. Misalnya, letakkan wajan es di atas api unggun dan catat suhunya. Anda mungkin tidak akan melihat banyak kelambatan pada titik leleh karena jumlah panas mempengaruhi laju leleh. Jika Anda menambahkan panas yang cukup, es dapat meleleh secara spontan.
Jika Anda mendidihkan air, Anda dapat menaikkan suhu cairan masih di dalam panci dengan menambahkan tekanan. Salah satu cara untuk melakukan ini adalah dengan membatasi uap di ruang tertutup. Dengan melakukannya, Anda membuat molekul lebih sulit untuk mengubah fase, dan mereka akan tetap dalam keadaan cair sementara suhu air naik melewati titik didih. Ini adalah ide di balik pressure cooker.