Veja como a transferência de energia térmica derrete um cubo de gelo à temperatura ambiente:

1. Diferença de temperatura:

* Cubo de gelo: Começa a uma temperatura baixa (normalmente 0 ° C ou 32 ° F).
* Sala: Tem uma temperatura mais alta (cerca de 20-25 ° C ou 68-77 ° F).

2. Transferência de energia térmica:

* Condução: Quando o cubo de gelo toca uma superfície mais quente (como uma mesa), a energia térmica transfere diretamente da superfície para o gelo através de vibrações moleculares.
* convecção: As moléculas de ar quente se movem ao redor do cubo de gelo, transferindo energia térmica para sua superfície.
* Radiação: Mesmo sem contato direto, o cubo de gelo absorve alguma energia térmica do ar circundante e dos objetos através da radiação infravermelha.

3. Processo de fusão:

* quebrando títulos: A energia térmica absorvida aumenta a energia cinética das moléculas de água dentro do cubo de gelo.
* Mudança de fase: À medida que as moléculas vibram mais rapidamente, elas superam as forças atraentes que as seguram em uma estrutura rígida e cristalina (gelo). As moléculas de gelo passam de um estado sólido para um estado líquido.
* Absorção de energia: Essa mudança de fase requer uma quantidade significativa de energia, conhecida como calor latente de fusão . Essa energia é absorvida pelo ambiente circundante, reduzindo ainda mais a temperatura do ar perto do cubo de gelo.

4. Equilíbrio:

* O cubo de gelo continua a derreter até atingir a mesma temperatura da sala (equilíbrio térmico).

Em essência, o cubo de gelo derrete porque a energia térmica transferida do ambiente mais quente aumenta a energia cinética de suas moléculas, fazendo com que se libertem de sua estrutura rígida e se tornem água líquida.