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얼음 조각 주변의 주변 온도가 상승하면 얼음 온도도 증가합니다. 그러나 얼음이 녹는 지점에 도달하자마자 온도가 꾸준히 증가하지 않습니다. 이 시점에서 얼음은 상태의 변화를 겪고 액체의 물로 변하고 모든 얼음이 녹을 때까지 온도가 변하지 않습니다. 간단한 실험으로 이것을 테스트 할 수 있습니다. 뜨거운 차 안에 얼음 조각을두고 온도계로 온도를 모니터링하십시오. 얼음물은 모두 녹을 때까지 서리가 많은 화씨 32도 (섭씨 0도)로 유지됩니다. 그렇게되면 물이 차 안에서 계속 열을 흡수하기 때문에 온도가 빠르게 상승하는 것을 알 수 있습니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
얼음을 데우면 온도가 올라가지 만 얼음이 녹기 시작하면 모든 얼음이 녹을 때까지 온도가 일정하게 유지됩니다. 이것은 모든 열 에너지가 얼음 결정 격자 구조의 결합을 파괴하기 때문에 발생합니다.
단계 변화는 에너지 소비
얼음을 데우면 개별 분자가 운동 에너지를 얻지 만 온도가 녹는 점에 도달 할 때까지 결정 구조로 결합을 유지시키는 결합을 끊을 에너지가 없습니다. 열을 가하면 얼음이 더 빨리 진동하고 얼음의 온도가 올라갑니다. 중요한 점 – 녹는 점 –은 자유를 얻기에 충분한 에너지를 얻습니다. 그렇게되면 얼음에 추가 된 모든 열 에너지가 H에 흡수됩니다2O 분자 변화 상. 결정 구조에서 분자를 보유하는 모든 결합이 끊어 질 때까지 액체 상태에서 분자의 운동 에너지를 증가시키기 위해 남은 것은 없다. 결과적으로 모든 얼음이 녹을 때까지 온도가 일정하게 유지됩니다.
끓는점까지 물을 데울 때도 마찬가지입니다. 물은 온도가 212F (100C)에 도달 할 때까지 가열되지만 모두 증기로 바뀔 때까지 더워지지 않습니다. 액체 물이 끓는 냄비에 남아있는 한, 물의 온도는 그 아래의 화염이 아무리 뜨겁더라도 212 F입니다.
녹는 점에있는 평형
얼음이 녹아있는 한 녹은 물이 더워지지 않는 이유가 궁금 할 것입니다. 우선, 그 진술은 정확하지 않습니다. 단일 아이스 큐브가 포함 된 큰 물로 가득 찬 팬을 가열하면 얼음에서 멀리 떨어진 물이 가열되기 시작하지만 아이스 큐브의 바로 주변 환경에서는 온도가 일정하게 유지됩니다. 왜 이런 일이 발생하는지 이해하는 한 가지 방법은 얼음의 일부가 녹는 동안 얼음 주위의 일부 물이 다시 얼어 있다는 것을 깨닫는 것입니다. 이것은 온도를 일정하게 유지하는 데 도움이되는 평형 상태를 만듭니다. 점점 더 많은 얼음이 녹을수록 녹는 속도는 증가하지만 모든 얼음이 사라질 때까지 온도는 올라가지 않습니다.
더 많은 열 또는 압력 추가
충분한 열을 추가하면 다소 선형적인 온도 상승이 가능합니다. 예를 들어, 모닥불 위에 얼음 팬을 놓고 온도를 기록하십시오. 열의 양이 녹는 속도에 영향을 미치기 때문에 녹는 점에서 많은 지연을 느끼지 못할 것입니다. 충분한 열을 가하면 얼음이 자발적으로 녹을 수 있습니다.
끓는 물인 경우 압력을 가하여 팬에있는 액체의 온도를 올릴 수 있습니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 밀폐 된 공간에서 증기를 제한하는 것입니다. 이렇게하면 분자의 상 변화가 더 어려워지고 수온이 끓는점을지나 상승하는 동안 액체 상태를 유지하게됩니다. 이것이 압력솥의 기본 개념입니다.