Hay muchos tipos de hielo puro y muchas imperfecciones que crean efectos novedosos para el hielo. Además, si uno mira un diagrama de fase, puede ver que hay dos formas distintas en que el agua puede convertirse en hielo. Básicamente, las fuerzas intermoleculares entre las moléculas de agua dependen de la temperatura y la presión. Si no hay suficiente calor y presión, las moléculas tenderán a alinearse en una formación cristalina. El patrón que forman depende en gran medida de los detalles del sistema como se describió anteriormente y conduce a los diversos tipos de hielo o nieve, etc. Pero con suficiente calor o presión, estos enlaces intermoleculares no serán tan efectivos y las moléculas pueden deslizarse y empujarse. .
Ahora como se forma realmente. Las dos formas son una disminución de la temperatura o un aumento de la presión. Al bajar la temperatura más allá del punto de congelación, el sistema experimenta una transición de fase, lo que significa que el sistema ha obtenido una estructura cualitativamente nueva. Piense en una pelota en un valle como el estado del agua. Luego hay una colina a la derecha de este valle y un valle aún más bajo a la derecha de la colina. El estado de hielo es el segundo valle derecho. A medida que bajamos la temperatura, la pelota se empuja hacia la derecha. Requiere un poco de trabajo empujarlo sobre la colina, pero luego está en otro estado cualitativamente diferente que es impermeable a cualquier ruido o vibración pequeños. Esto es hielo La velocidad con la que se forma es directamente proporcional al gradiente de temperatura aplicado al sistema. Termodinámicamente, el ambiente se encuentra en un estado de entropía menor que el agua y el agua disipa la entropía a través de colisiones en su límite. La protuberancia representa la energía liberada cuando el agua pasa a un estado de entalpía más bajo, o un estado de energía interna más bajo.
Para referencias ver http://en.wikipedia.org/wiki/Ent…
http://en.wikipedia.org/wiki/Ent…
y para cálculos http://en.wikipedia.org/wiki/Gib…
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