เนื้อหา
อัตราที่ก้อนน้ำแข็งละลายโดยทั่วไปจะเป็นฟังก์ชันของปริมาณพลังงานหรือความร้อนที่ใช้กับลูกบาศก์ อย่างไรก็ตามปัจจัยอื่น ๆ มีผลต่ออัตราการละลายน้ำแข็ง แร่ในน้ำก่อนการแช่แข็งสามารถมีผลต่อความเร็วของอะตอมและโมเลกุลของการหลอม สารประกอบพื้นฐานสองอย่างที่จะมีผลต่อสิ่งนี้คือน้ำตาลและเกลือ
การทดลองแช่แข็ง
การทดลองทั่วไปเพื่อดูว่าน้ำตาลและเกลือทำงานอย่างไรในก้อนน้ำแข็งที่เกี่ยวข้องกับน้ำแช่แข็งที่บรรจุทั้งสอง สร้างการวัดเกลือและน้ำตาลอย่างเท่าเทียมกันเพิ่มสารประกอบลงในถาดน้ำแข็งบางก้อน เทน้ำปริมาณเท่ากันในที่ยึดถาดลูกบาศก์แต่ละก้อนแล้วผสมน้ำตาลหรือเกลือให้ได้เท่าที่คุณจะทำได้ นอกจากนี้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีการควบคุมในการทดลองโดยมีถาดน้ำแข็งที่บรรจุน้ำในแต่ละกระเป๋าเท่านั้น ใส่ถาดน้ำแข็งในช่องแช่แข็งและรอจนกว่าถาดทั้งหมดจะถูกแช่แข็ง นำก้อนน้ำแข็งแต่ละก้อนออกมา (น้ำตาลเกลือและน้ำธรรมดา) แล้วเริ่มจับเวลาในอัตราที่แต่ละก้อนน้ำแข็งละลาย
คำอธิบายทางเคมี
ตามที่นักเรียนที่ Selah School District ในรัฐ Washington การทดลองกับก้อนน้ำแข็งที่มีเกลือและน้ำตาลควรแสดงให้เห็นว่าก้อนที่มีน้ำตาลและเกลือละลายเร็วกว่าก้อนที่มีน้ำปกติเท่านั้น อันที่จริงก้อนน้ำแข็งที่มีน้ำตาลควรละลายเร็วกว่าก้อนด้วยเกลือ เหตุผลคือการดูดซับความร้อน เกลือหรือน้ำตาลในก้อนน้ำแข็งดูดซับพลังงานความร้อนโดยรอบได้เร็วกว่าน้ำแช่แข็ง เนื่องจากเกลือและน้ำตาลดูดซับพลังงานความร้อนนี้อย่างรวดเร็วโมเลกุลของน้ำจึงเคลื่อนที่เร็วขึ้นส่งผลให้อัตราการหลอมเหลวเร็วขึ้น นี่เป็นส่วนหนึ่งของเหตุผลที่เมืองต่างๆใช้เกลือในการละลายน้ำแข็ง: เกลือจะดูดซับพลังงานความร้อนได้เร็วขึ้นและจะละลายเร็วขึ้น
ก้อนน้ำแข็งในน้ำ
การทดลองอื่นเกี่ยวข้องกับการเอาน้ำแข็งก้อนและวางไว้ในสามถ้วยน้ำที่แตกต่างกัน ถ้วยน้ำหนึ่งใบควรมีน้ำประปาอยู่ในนั้น อย่างไรก็ตามถ้วยถัดไปควรมีน้ำตาลและเกลือตามลำดับ วางก้อนไว้ในทั้งสามถ้วยและเวลาที่ใช้ในการละลาย ซึ่งแตกต่างจากการทดลองก่อนหน้าก้อนน้ำแข็งในน้ำปกติควรละลายเร็วกว่าก้อนน้ำแข็งในน้ำตาลหรือน้ำเกลือ นี่เป็นเพราะน้ำเกลือและน้ำน้ำตาลมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำปกติ ความหนาแน่นของน้ำนี้เป็นอุปสรรคต่อก้อนน้ำแข็งจากการละลายอย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากน้ำที่ละลายอยู่ด้านบน ด้วยน้ำปกติลูกบาศก์จะละลายและน้ำจะปล่อยเจือจางลงในของเหลวที่อยู่รอบ ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
การทดสอบสตริง
การทดลองทั่วไปกับก้อนน้ำแข็งเรียกร้องให้ใช้ชิ้นส่วนของสตริงกับเกลือ วางปลายด้านหนึ่งของสายเหนือก้อนน้ำแข็งและโรยเกลือเล็กน้อย เกลือจะละลายชั้นบนสุดของลูกบาศก์ แต่เนื่องจากมันยังค่อนข้างเย็นน้ำที่เป็นของเหลวจะทำให้เย็นลง ผลที่ได้คือก้อนน้ำแข็งจะทำการปฏิรูปรอบ ๆ สตริงทำให้บุคคลนั้นสามารถดึงสตริงและลากลูกบาศก์ไปพร้อมกัน ที่น่าสนใจคือน้ำตาลไม่ได้มีประสิทธิภาพเพราะน้ำตาลจะละลายน้ำแข็งเร็วเกินไปที่น้ำแข็งจะแข็งตัวอีกครั้ง