| | |  | Vista dal basso del cratere di un ghiacciaio | |
Il ghiaccio – una sostanza speciale
Il ghiaccio è la fase solida dell'acqua (H2O). In circostanze normali, il punto di fusione sulla superficie terrestre è di 0°C. Per cambiare la fase di H2O è necessario che venga assorbita o rilasciata una certa quantità di energia. Per fondere il ghiaccio a una temperatura di 0°C e trasformarlo in acqua a 0°C è necessaria una gran quantità di energia, pari a 334 Joule per grammo. La stessa quantità di energia viene rilasciata nell'atmosfera o nel terreno quando l'acqua si solidifica e si trasforma in ghiaccio.
L'energia assorbita o rilasciata durante una transizione di fase (per esempio dall'acqua al ghiaccio o dall'acqua al vapore acqueo) è chiamata calore latente. Tutti i processi di evaporazione (transizione di fase da acqua a gas) e di sublimazione (transizione di fase da ghiaccio a gas) portano a un raffreddamento dello spazio immediatamente circostante la zona da cui l'energia necessaria viene ricavata. Al contrario, tutti i processi di condensazione (transizione da fase gassosa a liquida), di solidificazione e di brinamento (transizione da fase gassosa a solida) portano a un riscaldamento di quello spazio.
Transizioni di fase tra ghiaccio, acqua e vapore ed energia assorbita e rilasciata durante queste transizioni di fase
Le proprietà fisiche del ghiaccio, e in particolare dei ghiacciai, hanno importantissime implicazioni per la Terra.
I ghiacciai non si fondono subito completamente una volta esposti a temperature dell'aria superiori a 0°C. Si fondono lentamente, perché il ghiaccio deve assorbire energia dall'ambiente circostante. Pertanto i ghiacciai, o parti di essi, possono resistere per un certo periodo di tempo a condizioni di temperatura superiori allo 0°C.
Affinché il ghiaccio a 0°C fonda in acqua a 0°C ci vuole la quantità di energia (calore latente) necessaria, per esempio, per riscaldare l'acqua da 0°C a 80°C circa. Il ghiaccio può dunque rimanere relativamente stabile se è disponibile poca energia per fonderlo.
Il ghiaccio è molto sensibile ai mutamenti di temperatura sulla Terra. Il ghiaccio si mantiene per un tempo maggiore solo se la temperatura rimane sotto 0°C. Non appena la temperatura aumenta e supera 0°C, inizia a fondere. Se il ghiaccio ha a disposizione energia sufficiente (calore), la assorbe e modifica la propria fase da solida a liquida mediante il processo di fusione.
Domande
1. Quali sono le 3 diverse fasi di H2O?
2. Come vengono chiamate le 6 transizioni di fase?
3. Quanta energia è necessaria perché il ghiaccio a 0°C fonda in acqua a 0°C?
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