Tudo no mundo é composto de partículas que agem de maneira diferente, dependendo do estado em que se encontram. Um cubo de gelo é feito de partículas de água, mas é sólido porque suas partículas são compactadas em seu estado rígido e fixo.
TL; DR (muito longo; não leu)
Quando um cubo de gelo sólido é removido de um freezer, o ar mais quente fornece calor a suas partículas energia que eles precisam se separar.
Partículas sólidas para líquidas
Quando você retira os cubos de gelo do freezer, o processo de fusão começa imediatamente porque a temperatura do ar ao redor dos cubos de gelo é mais quente que a temperatura o freezer. A água congela a zero graus Celsius (32 graus Fahrenheit). As partículas sólidas de gelo absorvem a energia térmica do ar mais quente, dando energia às partículas e permitindo que elas se afastem umas das outras. As partículas líquidas ainda se tocam, mas estão mais afastadas do que as partículas sólidas. Eles passam um pelo outro e não têm uma forma regular como os sólidos. É o que acontece quando o cubo de gelo (um sólido) se transforma em água (um líquido). A razão pela qual um cubo de gelo ocupa uma área muito menor do que quando derrete é que as partículas outrora compactas se espalharam e ocupam mais espaço.
Partículas de Líquido para Gás
Você pode pensar que um o cubo de gelo derrete completamente quando se transforma em líquido, mas o processo pode ir muito além. Se a temperatura ao redor do líquido atingir seu ponto de ebulição de 100 graus Celsius (12 graus F), a água evapora e se transforma em vapor d'água. O calor fornece às partículas líquidas energia suficiente para romper uma com a outra até que estejam espaçadas esparsamente e não possam ser vistas a olho nu. Agora eles estão organizados aleatoriamente e podem se mover livremente em todas as direções.
Acelerando o processo de fusão
Se você quiser derreter cubos de gelo mais rapidamente, precisará diminuir o ponto de congelamento do gelo - derreta-o em um líquido a uma temperatura mais baixa que o normal. A maneira mais fácil de fazer isso é polvilhar sal (cloreto de sódio) nos cubos de gelo. Cubos de gelo puro contêm apenas gelo e água, que se diz estar em equilíbrio dinâmico entre si. O equilíbrio entre congelamento e derretimento pode ser mantido no ponto de derretimento de 0 graus Celsius (32 graus F), a menos que as condições mudem de uma maneira que favorece um dos processos em detrimento do outro. A adição de sal altera as condições, porque as moléculas de sal se dissolvem na água, mas não se acumulam facilmente no conjunto de moléculas no sólido. Existem menos moléculas de água no lado líquido, porque parte da água foi substituída por sal; portanto, a taxa de congelamento cai.
