Nyckelkonceptet:Värmeöverföring
Frysning handlar inte om * att lägga till * energi; Det handlar om * att ta bort * det. Specifikt överförs värmeenergi från ämnet som fryser till omgivningen.
Så här fungerar det:
1. Energitillstånd: Flytande vattenmolekyler har mycket kinetisk energi. De rör sig snabbt och sprids ut, vilket får dem att flyta fritt.
2. Kylning: När temperaturen sjunker minskar den genomsnittliga kinetiska energin för vattenmolekylerna. De bromsar ner och börjar klumpas ihop.
3. fryspunkt: Vid fryspunkten (0 ° C eller 32 ° F) är molekylerna vid en punkt där de kan börja bilda en styv struktur (is).
4. Värmeöverföring: Under frysprocessen frigör vattenmolekylerna en del av deras återstående kinetiska energi när de övergår till ett mer stabilt, fast tillstånd. Denna energi överförs till omgivningen, såsom luften eller behållaren vattnet är i.
5. Temperaturjämvikt: Temperaturen på vattnet stannar vid fryspunkten tills allt vatten har fryst. Detta beror på att energin som släpps håller vattnet vid den temperaturen.
Viktiga anteckningar:
* Energibesparing: Energi skapas eller förstörs aldrig; Det ändrar bara formulär. Under frysningen omvandlas värmeenergi till energin i de molekylära bindningarna som håller iskristallstrukturen ihop.
* Endothermic vs. Exothermic: Frysning är en exoterm process eftersom värmeenergi släpps till omgivningen. Det motsatta, smältningen, är endoterm eftersom värmeenergi absorberas från omgivningen.
Sammanfattningsvis:
Frysning handlar om att ta bort värmeenergi från ett ämne. Energin överförs till omgivningen när vattenmolekylerna bildar en mer organiserad, solid struktur (ICE).
