¿Cómo se produce la congelación y la fusión del agua a la misma temperatura?

Si mantiene el sistema (agua líquida más hielo) en el punto de congelación en un recipiente perfectamente aislado, entonces, mientras esté en ese punto, habrá algunas moléculas de agua líquida que perderán su energía cinética como resultado de una colisión. Estas moléculas más frías podrán formar enlaces H con hielo vecino y “congelarse”. Al mismo tiempo, esa energía cinética tiene que ir a algún lado, por lo que existe la posibilidad de que parte de ella vaya a una molécula de hielo y le dé suficiente energía para escapar de los enlaces H que la mantienen en estado sólido (se derrite).

Entonces, en el punto de “ congelación ”, habrá un equilibrio por el cual algunas moléculas de líquido pierden su energía cinética (en una colisión) y se congelan y una cantidad igual de moléculas de hielo que ganan energía cinética (también por colisión) y se funden. Como resultado, tanto la congelación como la fusión ocurren al mismo tiempo.

Si coloca ese sistema en un entorno más frío (como un congelador), parte de la energía liberada por las moléculas de agua de congelación se extraerá al entorno (congelador). Entonces, habrá más moléculas que se congelarán que se derretirán y eventualmente, todas se congelarán.

Si coloca ese sistema en un ambiente más cálido (como una bebida con cubitos de hielo en una habitación cálida), entonces, un poco de calor adicional (energía cinética) ingresará al sistema desde el exterior para que se derrita más hielo que el agua se congele, por lo que eventualmente los cubitos de hielo se habrán ido.

Bueno, se trata de la belleza de los cambios de fase. El agua sólida (hielo) a 32 grados F tiene MENOS energía cinética dentro de las moléculas en comparación con el agua líquida a 32 grados F.

Entonces, si aplica energía al hielo, la energía primero se activa para permitir el cambio de fase, y una vez que se produce el cambio de fase, la temperatura puede comenzar a aumentar. Mientras que si aplicas la energía al agua líquida, no tiene que realizar ningún cambio de fase (hasta que se convierta en una fase gaseosa a temperatura o presión más altas), por lo que la energía va directamente a calentar el agua.

Creo que es correcto