Lorsqu’un liquide est refroidi jusqu’à son point de congélation, il subit une transition de phase de l’état liquide à l’état solide. Ce processus est connu sous le nom de congélation ou solidification. Pendant la congélation, les molécules du liquide perdent de l’énergie cinétique et ralentissent, ce qui leur permet de s’organiser en une structure cristalline plus ordonnée. La température exacte à laquelle un liquide gèle dépend de sa composition chimique et de sa pression. Par exemple, l’eau gèle à 0 degré Celsius (32 degrés Fahrenheit) à la pression du niveau de la mer.

Lorsqu’un liquide gèle, il libère de l’énergie thermique appelée chaleur latente de fusion. Cette énergie est nécessaire pour rompre les liaisons intermoléculaires entre les molécules liquides et leur permettre de se réorganiser en une structure solide. La chaleur latente de fusion est spécifique à chaque substance et représente généralement une quantité d’énergie importante.

Le processus de congélation peut se produire progressivement ou rapidement, en fonction de plusieurs facteurs tels que la vitesse de refroidissement, la présence d'impuretés et la surface exposée à l'environnement froid. La congélation rapide donne des cristaux de glace plus petits, tandis que la congélation lente produit des cristaux plus gros. Les impuretés peuvent agir comme sites de nucléation, favorisant la formation de cristaux de glace et accélérant le processus de congélation.

La congélation est un processus vital dans la nature. Il joue un rôle crucial dans les phénomènes météorologiques et climatiques, notamment la formation de flocons de neige, de grêle et de calottes glaciaires. Dans la vie quotidienne, la congélation est utilisée dans la réfrigération et la conservation des aliments pour inhiber la croissance des micro-organismes et prolonger la durée de conservation des denrées périssables.