¿Por qué un cubo de hielo cambia de sólido a líquido?

En cuanto la temperatura asciende y se sitúa por encima de 0 °C, el hielo empieza a derretirse. Si el hielo recibe energía (calor) suficiente, lo absorbe y cambia su fase de hielo a agua mediante el proceso de fusión.

En el derretimiento (o “fusión”), un sólido se convierte en líquido; el proceso contrario es la congelación.

De sólido a líquido y viceversa

Al calentar una determinada cantidad de hielo, aumentamos su temperatura, y al cabo de cierto tiempo, se convierte en líquido. El proceso mediante el cual un sólido pasa al estado líquido se llama fusión. El proceso inverso, de líquido a sólido, se denomina solidificación.

los cubitos de hielo cambian su estado de sólido a líquido y gas con la temperatura.

El hielo es agua en estado sólido, uno de los tres estados naturales del agua que forman parte de los cuatro estados de agregación de la materia.

El estado físico de la materia depende del grado de movimiento de sus partículas, por lo tanto, depende de factores externos, como la temperatura y presión. Los cambios de estado físico se producen por aumento o disminución de temperatura y variación de presión.

El hielo comienza a derretirse cuando la temperatura en su entorno comienza a subir por encima de 32 grados Fahrenheit. A diferencia de la mayoría de las sustancias, el agua se expande cuando se congela. Es por esto que un cubo de hielo ocupa más espacio de lo que ocupaba el agua en forma líquida.

Variando la temperatura o la presión, podemos cambiar la materia de un estado a otro. Por ejemplo, podemos conseguir que un líquido se convierta en sólido disminuyendo su temperatura. Y para pasar de un líquido a un gas la aumentaremos, siempre y cuando la presión se mantenga constante.

El agua se presenta naturalmente en estado líquido, pero basta enfriarla lo suficiente (alcanzar el punto de congelación; es decir, una temperatura de 0 ºC) para que pase a estado sólido (conocido como hielo), o calentarla lo suficiente (alcanzar el punto de ebullición; es decir, una temperatura cercana a los 100 ºC) ...

Los cambios de estado son fenómenos físicos. Un fenómeno químico es distinto, en estos existen cambios a nivel molecular, es decir las moléculas cambian al romperse y formarse nuevos enlaces en las moléculas, hay cambios en las estructuras químicas.

Cómo sucede

Cuando colocaste el cubo de hielo en el vaso con agua, dos procesos comenzaron a ocurrir: el hielo comenzó a derretirse en el agua y el agua comenzó a congelarse. Debido a que los dos procesos sucedieron al mismo tiempo, podemos decir que el hielo y el agua están en equilibrio dinámico.

La sal puede derretir el hielo porque la adicción que contiene hace que baje el punto de congelación del agua, por eso es el que primero se derrite y el único que consigue que desaparezca.

Como promedio, el hielo dura entre 4 y 6 horas. Sí, la mezcla de agua, sal y alcohol realmente contribuye a que el hielo tarde más en derretirse. Por cada 10Kg. de hielo, coloque dos litros de agua, medio kilo de sal y media botella de alcohol.

Un cubo de hielo es un pequeño trozos de hielo con forma aproximadamente de cubo, utilizado convencionalmente para enfriar bebidas. Los cubitos de hielo a menudo son preferidos antes que el hielo picado porque se derriten más lentamente.

El agua puede existir en tres estados (o tres fases): Fase sólida: Las partículas en un sólido se encuentran fuertemente ligadas entre ellas. Los cubos de hielo mantienen su forma independientemente del recipiente que los contenga.

AGUA EN FASE SÓLIDA

Ésta se organiza en estado sólido de tal forma que los cristales que produce un grupo de moléculas ocupan más espacio que el que ocuparía el mismo grupo en forma líquida. Como resultado, el hielo flota en el agua líquida.

Las tres formas principales de materia se denominan sólidos, líquidos y gases. La materia es todo lo que ocupa espacio y tiene peso. Un sólido mantiene su forma, un líquido toma la forma de su recipiente y un gas llena su recipiente.

La materia sufre cambios continuamente. Puede cambiar de aspecto o de forma y también puede transformarse en otra materia distinta. Cuando la materia solo cambia de forma o aspecto, decimos que ha sufrido un cambio físico, como le ocurre a la piedra que se ha roto en varios fragmentos o al agua líquida al congelarse.

La razón por la que el nivel del agua no aumenta es porque el hielo flota y al derretirse se contrae. Esto puede resultar extraño, porque lo normal es que los cuerpos se dilaten cuando se calientan. Pero esta propiedad se produce al contrario con el hielo, que al calentarse y convertirse en agua se encoge.

Se llama hielo seco o nieve carbónica al dióxido de carbono (CO₂) en estado sólido. Recibe este nombre, porque, pese a parecerse al hielo normal o a la nieve por su aspecto y temperatura, cuando se sublima no deja residuo de humedad porque su base no es agua y su estado natural es gaseoso.

Cuando una sustancia comienza a congelarse, las moléculas se ralentizan debido a la disminución de la temperatura y las fuerzas intermoleculares comienzan a tomar el control. Las moléculas luego se organizarán en un patrón y, por lo tanto, se convertirán en un sólido.

Para entender los cambios del estado físico es necesario hablar un poco más de dos factores muy vinculados a ellos: la temperatura y la presión. La temperatura es una medida de la cantidad de calor de un cuerpo. Entre más alta sea ésta, más rápido se mueven las partículas que forman el cuerpo.

Los factores del clima son agentes como la latitud, vientos predominantes, corrientes marinas, distancia al mar, altitud y relieve, que modifican, acentúan o limitan los elementos del clima y dan lugar a los distintos tipos de climas.

Si la temperatura aumenta, el calor transfiere más energía al líquido, lo que proporciona a las moléculas mayor poder de escape desde la superficie del líquido. Por lo tanto, este incremento de temperatura aumenta el paso de una fase líquida a un estado gaseoso.

Normalmente las sustancias cuando se congelan ocupan menos espacio, pero el agua ocupa más porque su estructura es hexagonal, lo que hace que haya menos moléculas en el mismo volumen. Y esa es la razón de que se expanda cuando se congela.

Entonces, el helado se derritió. Cuando algo se derrite, quiere decir que inicialmente, se encontraba en un estado sólido, y luego se encuentra en un estado líquido. A este cambio, los científicos le llaman fusión. Fusión es el cambio de estado de un sólido a un líquido.

A medida que un cubito de hielo se derrite, su forma cambia a medida que adquiere la capacidad de fluir. Sin embargo, su composición no cambia. La fusión es un ejemplo de un cambio físico.