Why does salt melt ice? In pure wat

Why does salt melt ice? In pure water, at 0°C, ice melts just as fast as water freezes. You won't see any of the ice melt as long as the freezing rate and melting rates are exactly equal [1].

Adding salt (or any foreign substance) to the water upsets the delicate balance between freezing and melting. Fewer water molecules reach the surface of the ice in a given time, so water freezes more slowly. The melting rate isn't changed by the salt, so melting "wins" [2].

Does adding salt to ice and water cause a temperature drop? Yes. This is how old-fashioned ice cream makers lowered the temperature of the ice cream below water's ordinary freezing point. A mixture of rock salt, ice, and water packed in the bucket around the ice cream mix can bring the temperature down as low as -21°C.

Why does the temperature drop? Energy is required to snap the hydrogen bonds that hold the ice together. The melting ice draws that energy from the surrounding solution as heat.

If you'd like to extend your project, here are some suggestions:

Watch how the temperature of the ice water falls after the initial addition of salt. What does a plot of temperature vs. time look like? (Stir constantly and completely!)
Try adding different amounts of salt. What does a plot of temperature vs. salt concentration look like? Can you keep lowering the temperature this way indefinitely, or is there a point where adding salt produces no additional cooling? What happens when you add salt beyond that point?
Suppose you forced the saline ice water and the pure ice water to have exactly the same temperature. Would ice in the saline solution melt faster than ice in the pure water, then?
Does adding salt to water without any ice result in a temperature change?
Notes

Some of the ice actually is melting, but new ice forms as fast as old ice melts.
See these previous questions for more:
"Why does salt melt ice?" (includes a Flash simulation of freezing point depression)
"How can freezing point depression be explained in terms of free energies?"

The melting ice also adds more water to the solution. The higher water concentration gives the freezing rate an additional boost.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ทำไมเกลือไม่ละลายน้ำแข็งหรือไม่ ในน้ำบริสุทธิ์ ที่ 0° C น้ำแข็งละลายเพียงแค่ความเร็วน้ำหยุดการทำงาน คุณไม่เห็นใด ๆ ของน้ำแข็ง ละลายตราบที่ตรึงอัตราและอัตราการละลายจะต้องเท่ากับ [1]เพิ่มเกลือ (หรือสารแปลกปลอมใด ๆ) น้ำ upsets สมดุลระหว่างการแช่แข็ง และละลาย โมเลกุลของน้ำน้อยลงถึงพื้นผิวของน้ำแข็งในเวลาที่กำหนด ให้น้ำตอบสนองช้า ไม่ได้เปลี่ยนแปลงอัตราการละลายเกลือ เพื่อ ละลาย "ชนะ" [2]ไม่เพิ่มเกลือน้ำแข็งและน้ำทำให้อุณหภูมิลดลงหรือไม่ ใช่ นี้เป็นวิธีทั้งไอศกรีมผลิตอุณหภูมิไอศกรีมใต้จุดเยือกแข็งปกติของน้ำที่ลดลง ส่วนผสมของเกลือสินเธาว์ น้ำแข็ง และน้ำที่บรรจุในถังรอบผสมไอศกรีมสามารถนำอุณหภูมิลงต่ำสุดที่-21 องศาเซลเซียสทำไมไม่อุณหภูมิลดลงหรือไม่ พลังงานจะต้องชิดพันธบัตรไฮโดรเจนที่เก็บน้ำแข็งเข้าด้วยกัน น้ำแข็งละลายวาดที่พลังงานจากโซลูชันโดยรอบเป็นความร้อนถ้าคุณต้องการขยายโครงการของคุณ ที่นี่มีคำแนะนำ:ดูว่าอุณหภูมิของน้ำแข็งตกหลังจากเพิ่มเริ่มต้นเกลือ แปลงของอุณหภูมิเทียบกับเวลาลักษณะเหมือนอะไร (ผัดตลอดเวลา และทั้งหมด)ลองเพิ่มจำนวนเกลือที่แตกต่างกัน แปลงของอุณหภูมิกับความเข้มข้นเกลือลักษณะเหมือนอะไร สามารถคุณให้ลดอุณหภูมิด้วยวิธีนี้โดยไม่จำกัดเวลา หรือมีจุดที่เพิ่มเกลือให้ไม่เย็นเพิ่มเติม เกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณเพิ่มเกลือเกินจุดนั้นสมมติว่าคุณบังคับน้ำแข็งเกลือและน้ำแข็งบริสุทธิ์มีตรงอุณหภูมิเดียวกัน จะน้ำแข็งในน้ำเกลือละลายได้เร็วกว่าน้ำแข็งในน้ำบริสุทธิ์ แล้วไม่เพิ่มเกลือน้ำไม่ มีผลใด ๆ น้ำแข็งอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงหรือไม่หมายเหตุ ของน้ำแข็งจริงจะละลาย แต่ละลายน้ำแข็งแบบฟอร์มใหม่ได้รวดเร็วเป็นน้ำแข็งเก่า ดูคำถามก่อนหน้านี้สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:"ทำไมไม่เกลือละลายน้ำแข็งได้อย่างไร" (รวมถึงการจำลองแฟลชของจุดเยือกแข็ง)"วิธีสามารถจุดเยือกแข็งโรคซึมเศร้าสามารถอธิบายในแง่ของพลังงานอิสระ" น้ำแข็งละลายเพิ่มน้ำมากขึ้นเพื่อการแก้ปัญหา ความเข้มข้นของน้ำสูงทำให้อัตราการตรึงการเพิ่มเติม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เกลือทำไมน้ำแข็งละลาย? ในน้ำบริสุทธิ์ที่ 0 ° C น้ำแข็งละลายอย่างรวดเร็วเพียงเท่าน้ำค้าง คุณจะไม่เห็นใด ๆ ของละลายน้ำแข็งตราบใดที่อัตราการแช่แข็งและอัตราการละลายจะตรงเท่ากัน [1]. เพิ่มเกลือ (หรือสารต่างประเทศใด ๆ ) ลงไปในน้ำ upsets สมดุลที่ละเอียดอ่อนระหว่างการแช่แข็งและละลาย โมเลกุลของน้ำน้อยลงถึงพื้นผิวของน้ำแข็งในเวลาที่กำหนดเพื่อให้น้ำที่ค้างช้ากว่า อัตราการละลายจะไม่เปลี่ยนแปลงโดยเกลือเพื่อละลาย "ชนะ" [2]. ไม่เติมเกลือน้ำแข็งและน้ำทำให้อุณหภูมิลดลง? ใช่ นี่คือวิธีที่ผู้ผลิตไอศครีมที่ล้าสมัยลดลงอุณหภูมิของไอศครีมต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำธรรมดา ส่วนผสมของหินเกลือน้ำแข็งและน้ำดื่มที่บรรจุในถังรอบผสมไอศครีมสามารถนำอุณหภูมิลดลงต่ำที่สุดเท่าที่ -21 ° C. ทำไมอุณหภูมิลดลง? พลังงานเป็นสิ่งจำเป็นที่จะ snap ไฮโดรเจนพันธบัตรที่ถือน้ำแข็งด้วยกัน . น้ำแข็งละลายดึงพลังงานจากการแก้ปัญหาโดยรอบเป็นความร้อนหากคุณต้องการที่จะขยายโครงการของคุณที่นี่มีคำแนะนำ: ดูวิธีการที่อุณหภูมิของน้ำน้ำแข็งตกหลังจากที่เริ่มต้นนอกจากนี้ของเกลือ อะไรพล็อตของอุณหภูมิกับเวลาที่มีลักษณะอย่างไร (ผัดอย่างต่อเนื่องและสมบูรณ์!) ลองเพิ่มจำนวนเงินที่แตกต่างกันของเกลือ อะไรพล็อตของอุณหภูมิเทียบกับความเข้มข้นของเกลือมีลักษณะอย่างไร คุณสามารถให้ลดอุณหภูมิแบบนี้ไปเรื่อย ๆ หรือมีจุดที่เติมเกลือผลิตไม่มีการระบายความร้อนที่เพิ่มขึ้นหรือไม่? สิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณเพิ่มเกลือเกินกว่าจุดที่? สมมติว่าคุณถูกบังคับให้น้ำเกลือน้ำน้ำแข็งและน้ำแข็งน้ำบริสุทธิ์ได้ว่าอุณหภูมิเดียวกัน จะน้ำแข็งในน้ำเกลือละลายเร็วกว่าน้ำแข็งในน้ำบริสุทธิ์แล้วไม่เติมเกลือลงไปในน้ำโดยไม่มีผลน้ำแข็งในการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิใด ๆหมายเหตุบางส่วนของน้ำแข็งละลายจริง แต่รูปแบบน้ำแข็งใหม่ให้เร็วที่สุดเท่าละลายน้ำแข็งเก่า . ดูคำถามก่อนหน้าเหล่านี้เพิ่มเติมได้ที่: "ทำไมน้ำแข็งละลายเกลือไม่?" (รวมถึงการจำลองแฟลชของภาวะซึมเศร้าจุดเยือกแข็ง) "วิธีการแช่แข็งจุดภาวะซึมเศร้าสามารถอธิบายได้ในแง่ของพลังงานฟรีหรือเปล่า?" น้ำแข็งละลายน้ำยังเพิ่มมากขึ้นในการแก้ปัญหา ความเข้มข้นของน้ำที่สูงขึ้นจะช่วยให้อัตราการแช่แข็งเพิ่มเพิ่มเติม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ทำไมเกลือละลายน้ำแข็ง ในน้ำบริสุทธิ์ ที่ 0 ° C , น้ําแข็งละลายเร็วน้ำไม่ตอบสนอง คุณจะไม่เคยเห็นใด ๆของน้ำแข็งละลายตราบใดที่อัตราการแช่เยือกแข็งและการหลอมละลายราคาก็เท่ากัน [ 1 ] .

เพิ่มเกลือ ( หรือต่างประเทศสาร ) น้ำ upsets สมดุลอันละเอียดอ่อนระหว่างการแช่แข็งและละลาย โมเลกุลของน้ำที่น้อยลงถึงพื้นผิวของน้ำแข็งในเวลาที่กำหนดดังนั้นน้ำที่แข็งตัวช้า ละลายเท่ากันไม่ได้เปลี่ยนโดยเกลือเพื่อละลาย " ชนะ " [ 2 ] .

แล้วเพิ่มเกลือน้ำแข็งและน้ำ ทำให้อุณหภูมิลดลง ? ใช่ นี้เป็นวิธีที่ล้าสมัยไอศกรีม makers ลดอุณหภูมิของไอศกรีมด้านล่างน้ำธรรมดาจุดเยือกแข็ง ส่วนผสมของเกลือน้ำแข็งร็อคและน้ำที่บรรจุในถังไอศกรีมผสมๆเอาอุณหภูมิลงต่ำกว่า 21 ° C .

ทำไมอุณหภูมิลดลง ? ความต้องการพลังงานที่จะ snap ไฮโดรเจนพันธบัตรที่ถือไอศกรีมด้วยกัน ละลายน้ำแข็งดึงพลังงานจากโซลูชั่นรอบเป็นความร้อน

ถ้าคุณต้องการที่จะขยายโครงการของคุณ ที่นี่มีคำแนะนำบางอย่าง :

ดูว่าอุณหภูมิของน้ำแข็งหล่นหลังจากเติมครั้งแรกของเกลือ แล้วแปลงของอุณหภูมิกับเวลาแบบนี้ ? ( ผัดอย่างต่อเนื่องและสมบูรณ์ ! )
ลองเพิ่มปริมาณของเกลือ แล้วแปลงของอุณหภูมิและความเข้มข้นของเกลือลักษณะเหมือน ? คุณสามารถทำให้ลดอุณหภูมิแบบนี้ชัวหรือมีจุดที่เติมเกลือผลิตไม่มีความเย็นเพิ่มเติม จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณเพิ่มเกลือเกินจุดที่
คิดว่าคุณบังคับน้ำ น้ำแข็ง เกลือและน้ำน้ำแข็งบริสุทธิ์มีตรงเดียวกัน อุณหภูมิ จะน้ำแข็งเกลือละลายน้ำแข็งได้เร็วกว่าในน้ำบริสุทธิ์แล้ว ?
ไม่เติมเกลือน้ำไม่มีผลน้ำแข็งใด ๆ ในอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง ?


หมายเหตุบางส่วนของน้ำแข็งก็ละลาย แต่น้ำแข็งรูปแบบใหม่เร็วเก่าน้ำแข็งละลาย .
เห็นคำถามก่อนหน้าเหล่านี้เพิ่มเติม :
" ทำไมเกลือละลายน้ำแข็ง ? ( รวมถึงแฟลชการจำลองจุดเยือกแข็ง )
" ทำไมจุดเยือกแข็งจะอธิบายในแง่ของพลังฟรี ?

ละลายน้ำแข็งยังเพิ่มน้ำมากขึ้นเพื่อแก้ปัญหาสูงกว่าอัตราการแช่เยือกแข็งของน้ำให้มีเพิ่มอีก