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El hielo es agua congelada en estado sólido. Dependiendo de la presencia de impurezas como partículas de tierra o burbujas de aire, puede aparecer transparente o un color blanco azulado más o menos opaco.
En el Sistema Solar, el hielo es abundante y ocurre naturalmente desde tan cerca del Sol como Mercurio hasta tan lejos como los objetos de la nube de Oort. Más allá del Sistema Solar, ocurre como hielo interestelar. Es abundante en la superficie de la Tierra, particularmente en las regiones polares y por encima de la línea de nieve, y, como forma común de precipitación y deposición, juega un papel clave en el ciclo del agua y el clima de la Tierra. Cae como copos de nieve y granizo u ocurre como escarcha, carámbanos o picos de hielo.
Las moléculas de hielo pueden exhibir diecisiete o más fases diferentes (geometrías de empaque) que dependen de la temperatura y la presión. Cuando el agua se enfría rápidamente (enfriamiento rápido), se pueden formar hasta tres tipos diferentes de hielo amorfo dependiendo del historial de su presión y temperatura. Cuando se enfría lentamente, se produce un túnel de protones correlacionado por debajo de 20 K dando lugar a fenómenos cuánticos macroscópicos. Prácticamente todo el hielo en la superficie de la Tierra y en su atmósfera es de una estructura cristalina hexagonal denotada como hielo Ih (dicho como "hielo una h") con pequeñas huellas de hielo cúbico denotado como hielo Ic. La transición de fase más común al hielo Ih ocurre cuando el agua líquida se enfría por debajo de 0 ° C (273,15K, 32 ° F) a la presión atmosférica estándar. También puede ser depositado directamente por el vapor de agua, como sucede en la formación de escarcha. La transición del hielo al agua se está derritiendo y del hielo directamente al vapor de agua es sublimación.
El hielo se usa de varias maneras, incluyendo enfriamiento, deportes de invierno y esculturas de hielo.
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