Le concept clé:transfert de chaleur
Le gel ne concerne pas * l'ajout d'énergie; Il s'agit de * retirer *. Plus précisément, l'énergie thermique est transférée de la substance qui gèle à son environnement.
Voici comment cela fonctionne:
1. État d'énergie: Les molécules d'eau liquide ont beaucoup d'énergie cinétique. Ils se déplacent rapidement et sont répartis, les faisant couler librement.
2. refroidissement: À mesure que la température baisse, l'énergie cinétique moyenne des molécules d'eau diminue. Ils ralentissent et commencent à regrouper ensemble.
3. Point de congélation: Au point de congélation (0 ° C ou 32 ° F), les molécules sont au point où elles peuvent commencer à former une structure rigide (glace).
4. Transfert de chaleur: Pendant le processus de congélation, les molécules d'eau libèrent une partie de leur énergie cinétique restante lors de leur transition vers un état solide plus stable. Cette énergie est transférée dans l'environnement, comme l'air ou le récipient dans lequel se trouve l'eau.
5. Équilibre de température: La température de l'eau reste au point de congélation jusqu'à ce que toute l'eau soit gelée. En effet, l'énergie libérée maintient l'eau à cette température.
Remarques importantes:
* conservation de l'énergie: L'énergie n'est jamais créée ou détruite; il change juste des formulaires. Pendant la congélation, l'énergie thermique est convertie en l'énergie des liaisons moléculaires qui maintiennent la structure des cristaux de glace ensemble.
* endothermique vs exothermique: Le gel est un processus exothermique car l'énergie thermique est libérée dans les environs. L'opposé, la fusion, est endothermique car l'énergie thermique est absorbée de l'environnement.
en résumé:
Le gel consiste à éliminer l'énergie thermique d'une substance. L'énergie est transférée dans l'environnement car les molécules d'eau forment une structure solide plus organisée (glace).
