Ледените кубчета се топят по-бързо във вода или въздух?

Ако сте отделили време да гледате как се стопят кубчета лед, може да е трудно да разберете дали те се стопят по-бързо във вода или въздух, ако водата и въздухът са еднакви температура, ледът се топи по-бързо в единия, отколкото в другия.

Ако приемем, че въздухът и водата са една и съща температура, ледът обикновено се топи по-бързо във вода. Това е така, защото молекулите във вода са по-плътно опаковани от молекулите във въздуха, което позволява повече контакт с леда и по-голяма скорост на пренос на топлина. Има увеличена активна повърхност, когато ледът е в течност, а не когато е заобиколен от газ. Водата има по-висок топлинен капацитет от въздуха, което означава, че различните химични състави на двата материала също имат значение.

Топенето на лед се усложнява от няколко неща. Първоначално повърхността на леда се топи във въздух и лед топене във вода е същото, но тъй като ледът се топи във въздух, се получава тънък слой вода. Този слой абсорбира част от топлината от въздуха и има лек изолиращ ефект върху останалия лед.

Когато разтопите кубче лед в чаша вода, той е изложен както на въздух, така и на вода. Частта от ледения куб във водата се топи по-бързо от леда във въздуха, но докато леденото кубче се стопи, то потъва по-надолу. Ако сте подкрепили леда, за да не потъне, бихте могли да видите, че частта от леда във водата ще се стопи по-бързо, отколкото частта във въздуха.

Влизат и други фактори: Ако въздухът духа през кубчето лед, увеличената циркулация може да позволи на леда да се стопи по-бързо във въздуха, отколкото във водата. Ако въздухът и водата са различни температури, ледът може да се стопи по-бързо в средата с по-високата температура.

Най-добрият начин да се отговори на научен въпрос е да извършите свой собствен експеримент, който може да даде изненадващи резултати. Например, горещата вода понякога може да замръзне по-бързо от студената вода. За да проведете свой собствен експеримент за топене на лед, изпълнете следните стъпки:

1. Замразете две кубчета лед. Уверете се, че кубчетата са с еднакъв размер и форма и са направени от един и същ водоизточник. Размерът, формата и чистотата на водата влияят върху бързото топене на леда, така че не искате да усложнявате експеримента с тези променливи.
2. Напълнете съд с вода и му дайте време да достигне стайна температура. Мислите ли, че размерът на контейнера (обемът на водата) ще се отрази на вашия експеримент?
3. Поставете едното кубче лед във водата, а другото на повърхност със стайна температура. Вижте кой леден куб се разтапя първо.

Повърхността, върху която поставяте кубчето за лед, също ще повлияе на резултатите. Ако бяхте в микрогравитация - като на космическа станция - може би ще успеете да получите по-добри данни, защото леденият куб ще лети във въздуха.