Tại sao nước đá lại tan ở nhiệt độ thấp?

Nước đá được dùng làm giảm nhiệt độ trong nhiều loại đồ uống như soda, cocktail hay trà trộn nhiều hương vị. Một đá có tác dụng làm mát nhanh hơn so với nước đá khác. Tuy nhiên, khi đưa nước đá vào một chất lỏng nó sẽ dần tan chảy đi, vậy tại sao nước đá lại tan ở nhiệt độ thấp?

Một số kiến thức cần biết về nước đá

Nước đá trong tình trạng tồn tại trên Trái Đất ở nhiệt độ chưa đến 0 độ C, và khi ta cất giữ nó trong tủ lạnh thì nước đá luôn tồn tại ở dạng rắn. Tuy nhiên, dù vậy nước đá cũng có một số tính chất độc đáo khiến chúng ta phải thắc mắc về tại sao nó lại có thể tan rất nhanh ở nhiệt độ thấp.

Để hiểu rõ hơn chúng ta cùng tìm hiểu về cấu trúc của một phân tử nước đá. Phân tử nước đá được tạo bởi hai nguyên tử khí ôxi và một nguyên tử khí hydro. Cấu trúc của phân tử nước đá gồm một nguyên tử hydro nằm ở giữa, được ba nguyên tử ôxi vây quanh và sắp xếp theo hình lập phương.

Điều đặc biệt là các phân tử sẽ tạo thành cấu trúc thưa thớt cho phép nước đá có thể chứa được nhiều chất khí hoặc hỗn hợp khí khác nhau như khí nitơ, oxi… Điều này cũng giải thích vì sao khi đưa nước đá vào một chất lỏng thì nó có thể giải phóng lượng khí khác trong cấu trúc của nó.

Tác động của nhiệt độ lên nước đá

Như đã đề cập ở trên, nước đá tồn tại ở một nhiệt độ thấp, vì vậy khi nhiệt độ môi trường tăng lên, nước đá sẽ tiết ra nhiều chất khí, nước và các hạt nhỏ của các chất khí đó bị giữ lại trong cấu trúc của băng đá. Điều đó giải thích tại sao khi đưa nước đá từ tủ lạnh ra ngoài, nó sẽ bắt đầu tan chảy và chảy ra nước.

Điều thú vị là nước đá sẽ luôn tồn tại ở một nhiệt độ tiến gần tới 0 độ C mà không thể giảm xuống dưới 0 độ C. Khi nước đá này tiến 0 độ C thì các liên kết giữa các phân tử sẽ bị đứt và khi ấy nó sẽ tan hoàn toàn.

Kết luận

Nước đá là một chất rất đặc biệt và có tác dụng quan trọng trong việc làm mát rất hiệu quả các loại đồ uống. Tuy nhiên, giải thích về tính chất đặc biệt của nó khiến chúng ta phải suy ngẫm và tìm hiểu nhiều hơn về cấu trúc phân tử của nó. Nước đá tồn tại ở dạng rắn ở nhiệt độ thấp và sẽ tan chảy khi đưa vào nhiệt độ cao hơn. Hiện tượng này mang lại cho chúng ta nhiều trải nghiệm thú vị khi sử dụng nước đá trong các loại đồ uống.