Proceso de derretimiento de los cubitos de hielo

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ice cube image by sheldon gardner from Fotolia.com

Sección 1

Las moléculas de agua están formadas por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno (H2O). A temperaturas de congelamiento, los átomos que componen las moléculas se unen, haciendo que estas unidades mínimas que forman el agua se mantengan juntas de manera estática. El hielo se derrite cuando su temperatura se eleva por encima de los 32 ºF (0 ºC). Los cubitos de hielo se derriten por convección o la transferencia de calor de una sustancia a otra. En el caso de los cubitos de hielo, la sustancia que transfiere el calor será el líquido o el aire.

Sección 2

Tan pronto como sacas un cubito de hielo del congelador, comienza a absorber la energía circundante (calor), haciendo que las moléculas de agua congelada comiencen a vibrar. Las moléculas se golpean entre sí, haciendo que aumenten las vibraciones en general. Los átomos de hidrógeno y de oxígeno se desatan, las moléculas de agua se separan unas de otras y el cubito comienza a pasar de estado de congelación a líquido.

Sección 4

La rapidez con que se derriten los cubitos de hielo depende del tamaño, qué área de superficie está expuesta y si están en un medio líquido o rodeados de aire. Los cubitos más grandes tardarán más tiempo en descongelarse que los más pequeños porque demanda mayor energía externa hacer que las moléculas comiencen a vibrar. Los cubitos con mayor superficie (como un cubito de hielo cuadrado en comparación con uno redondo) también se derretirá más rápidamente porque es mayor la cantidad de hielo expuesto al entorno externo que transfiere calor.

Los cubitos de hielo en un medio líquido se derriten más rápidamente que en el aire porque el líquido tiene mayor concentración de moléculas que la que tiene el aire. Esto significa que cuando los cubitos están rodeados de líquido, una amplia concentración de actividad molecular está interactuando con las moléculas de agua congeladas, provocando una reacción en cadena más rápida de vibración molecular. Si continúas calentando el agua hasta que hierva, las moléculas vibrarán aún más y finalmente se transformarán en vapor.

Cuando los cubitos están rodeados de aire, hay mucha menor cantidad concentrada de actividad molecular alrededor de los ellos, lo que resulta en una reacción en cadena de vibración molecular. En ciertos casos, el aire, cuando se mueve rápidamente y está caliente (como en el caso de un secador de pelo), derrite al cubito más rápidamente que el líquido.