¿Por qué el punto de fusión del agua es independiente de la presión?

He leído aquí que el punto de ebullición del agua depende en gran medida de la presión, mientras que el punto de fusión es independiente de la presión. ¿Porqué es eso? ¿Es eso cierto en general?

Si bien esto no es estrictamente cierto (ver, por ejemplo, estos diagramas de fase para agua y dióxido de carbono ), es cierto que la temperatura de transición de fase líquido-vapor depende mucho más de la presión que la temperatura de transición sólido-líquido. Si esto se extiende a otros materiales, y si hay una explicación simple, es una pregunta interesante.
Ese enlace también dice "El punto de fusión de una sustancia depende de la presión y generalmente se especifica a presión estándar". Eso parece contradictorio, a menos que se haga alguna distinción entre "presión" y "presión externa". La presión afecta la fusión; por ejemplo, el peso de los patinadores sobre hielo derrite el hielo.
@Acccumulation No estoy seguro de dónde ves una contradicción. Dicen que el punto de fusión depende de la presión, pero si ves "el hielo se derrite a 0 °C" sin la presión especificada, probablemente signifique que "el hielo se derrite a 0 °C a la presión atmosférica estándar".
@Luaan ¿Estás pensando que veo una contradicción en el pasaje que cité? Veo una contradicción entre ese pasaje y los demás que dicen que el punto de fusión es independiente de la presión.

Respuestas (1)

Esto se debe a la ecuación de Clausius-Clapeyron

d Iniciar sesión ⁡ T d Iniciar sesión ⁡ PAG = PAG Δ V L
donde T es la temperatura de transición de fase, Δ V es el cambio de volumen, y L es el calor latente. La transición agua/gas tiene un enorme Δ V porque el gas es mucho menos denso que el agua, entonces d T / d PAG es largo. La transición agua/hielo tiene un Δ V acerca de 10 − 3 tan grande, tan d T / d PAG es pequeño.

Intuitivamente, hay algún 'costo' L a pagar haciendo la transición de fase, y normalmente la mayor parte se paga con energía térmica. Pero si el volumen cambia durante la transición, el PAG Δ V El trabajo también puede ayudar, bajando la temperatura necesaria. Entonces tiene sentido que d T / d PAG depende de la proporción de estas dos contribuciones.

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