La mayoría de la gente ha visto un objeto derretirse, como el hielo derretirse en agua en un día caluroso. El punto de fusión de un objeto es el punto en el que el objeto sólido se convierte en líquido. Una forma más científica de decirlo es que es el punto en el que los estados sólido y líquido de una sustancia pura están en equilibrio. Este punto es único para sustancias puras, por lo que los científicos pueden usar la temperatura como una forma de identificar una sustancia en particular.
Cuando se aplica calor a un objeto sólido, las moléculas dentro del sólido comienzan a moverse más rápido. A medida que se aplica más calor, las moléculas en el sólido continúan moviéndose hasta que las fuerzas de atracción que mantienen las moléculas en una forma compacta son superadas por la cantidad de energía que tienen las moléculas. En ese momento, el sólido se derrite y la sustancia se vuelve líquida. Incluso si se aplica más calor a un objeto una vez que ha comenzado a derretirse, el objeto no cambiará de temperatura hasta que todo el sólido se haya convertido en líquido. No importa cuánto calor se aplique a un cubo de hielo, por ejemplo, el hielo y el agua permanecerán a 32 ° F (0 ° C) hasta que todo el hielo se haya derretido.
Mucha gente está familiarizada con los puntos de fusión y ebullición del agua. El agua generalmente se derrite y se congela a 32 ° F (0 ° C) y hierve a 212 ° F (100 ° C). La familiaridad del agua puede hacer que los puntos de fusión de otras sustancias sean extremos en comparación. Por ejemplo, la temperatura a la que se derrite el carbono es de 6,422 ° F (3,550 ° C), mientras que el mercurio se derrite a -37.97 ° F (-38.87 ° C).
El punto de fusión de una sustancia suele ser el mismo que el punto de congelación, pero no siempre es así. Algunos líquidos se pueden sobreenfriar. El sobreenfriamiento de un líquido es el proceso mediante el cual alguien puede enfriar un líquido más allá de su punto de congelación sin que se convierta en un sólido. Dicho líquido tiene que ser puro porque un solo cristal, una impureza o, a veces, incluso un simple movimiento hará que el líquido cristalice. Si el líquido sobreenfriado encuentra tal impureza o movimiento, se congelará casi instantáneamente.
También hay objetos que no suelen tener un punto de fusión. Una de las sustancias más famosas y más utilizadas que no la tiene a presión atmosférica es el dióxido de carbono. La fase sólida del dióxido de carbono se denomina comúnmente «hielo seco». A -109.3 ° F (-78.5 ° C), el dióxido de carbono salta de su fase sólida a su fase gaseosa en un proceso llamado sublimación. El dióxido de carbono solo se produce como líquido a presiones que superan las cinco atmósferas.