Hvordan overføres energi under frysning?

Nøglekonceptet:Varmeoverførsel

Frysning handler ikke om * at tilføje * energi; Det handler om * at fjerne * det. Specifikt overføres varmeenergi fra det stof, der fryser til dets omgivelser.

Sådan fungerer det:

1. Energitilstand: Flydende vandmolekyler har en masse kinetisk energi. De bevæger sig hurtigt rundt og er spredt, hvilket får dem til at flyde frit.

2. afkøling: Når temperaturen falder, falder den gennemsnitlige kinetiske energi af vandmolekylerne. De bremser ned og begynder at klumpe sammen.

3. Frysningspunkt: Ved frysepunktet (0 ° C eller 32 ° F) er molekylerne på et punkt, hvor de kan begynde at danne en stiv struktur (ICE).

4. Varmeoverførsel: Under frysningsprocessen frigiver vandmolekylerne nogle af deres resterende kinetiske energi, når de overgår til en mere stabil, fast tilstand. Denne energi overføres til omgivelserne, såsom luften eller beholderen, som vandet er i.

5. Temperaturbalance: Temperaturen på vandet forbliver ved frysepunktet, indtil alt vandet er frosset. Dette skyldes, at energien, der frigives, holder vandet ved den temperatur.

Vigtige noter:

* Energibesparelse: Energi oprettes eller ødelægges aldrig; Det ændrer bare formularer. Under frysning omdannes varmeenergi til energien fra de molekylære bindinger, der holder iskrystallstrukturen sammen.

* endotermisk vs. eksotermisk: Frysning er en eksoterm proces, fordi varmeenergi frigøres til omgivelserne. Det modsatte, smeltende, er endotermisk, fordi varmeenergi absorberes fra omgivelserne.

Kortfattet:

Frysning handler om at fjerne varmeenergi fra et stof. Energien overføres til omgivelserne, da vandmolekylerne danner en mere organiseret, solid struktur (ICE).