Para una pregunta sobre un experimento de transferencia de calor sobre la fusión de cubitos de hielo en agua y la medición de la disminución de la temperatura en el agua, había una pregunta que decía:
Sugiera el efecto, si lo hay, de triturar el hielo sobre la temperatura final del agua.
Sugerí que sí, ya que triturar el hielo requeriría energía (endotérmica), por lo tanto, estamos rompiendo las fuerzas de enlace intermolecular entre las moléculas, por lo que el hielo triturado tendría menos energía potencial debido a los enlaces. Como resultado, el agua no necesitará transferir tanta energía en comparación con el cubo de hielo regular (ya que se necesitaría menos energía para romper los enlaces de hielo), y la temperatura final del agua será más alta que la del experimento regular (menos pérdida de calor del agua). Sin embargo, mi maestro anotó que la energía intercambiada es la misma y que el aplastamiento no tendrá ningún efecto.
¿Estoy complicando demasiado todo, o esta respuesta es razonable?
Triturar el hielo hará que se derrita más rápido porque la tasa de transferencia de calor depende del área a través de la cual pasa el calor. No tendrá ningún efecto medible sobre la cantidad de calor.
Para ser exactos, las propiedades termodinámicas dependen no solo de la cantidad de materia, sino también del área de interfaz entre las diferentes fases (en este caso, el área superficial del hielo expuesta al aire o líquido). Sin embargo, esta área es importante solo para partículas y gotas muy pequeñas. Para trozos más grandes, como trozos de hielo, el número de moléculas en la superficie es una fracción infinitesimal del número total de moléculas, por lo que no tiene efecto. Su argumento es físicamente correcto, es solo que en este caso el efecto no es importante.
W máx.