Da li se kockice leda brže tope u vodi ili zraku?

Ako ste odvojili vremena gledati kako se kockice leda tope, teško je reći da li se brže tope u vodi ili zraku, ako su voda i zrak isto temperatura, led se topi brže u jednom nego u drugom.

Pod pretpostavkom da su i zrak i voda iste temperature, led se obično brže topi u vodi. To je zato što se molekule u vodi gušće nakupljaju od molekula u zraku, što omogućava veći kontakt s ledom i veću brzinu prijenosa topline. Povećana je aktivna površina kada je led u tekućini za razliku od plina koji je okružen. Voda ima veći toplinski kapacitet od zraka, što znači da su različiti kemijski sastavi dvaju materijala također važni.

Taljenje leda je komplicirano s nekoliko stvari. U početku je površina leda koja se topi u zraku i ledu topi se u vodi je isto, ali kako se led topi u zraku, nastaje tanak sloj vode. Ovaj sloj apsorbira dio topline iz zraka i ima blagi izolacijski učinak na preostali led.

Kada otopite kocku leda u šalici vode, ona je izložena i zraku i vodi. Dio ledene kocke u vodi topi se brže od leda u zraku, ali kako se kocka leda topi, toni se dalje dolje. Ako biste podržali led kako biste spriječili da potone, mogli biste vidjeti da će se dio leda u vodi rastopiti brže od dijela u zraku.

Mogu se igrati i drugi faktori: Ako zrak puše kroz kocku leda, povećana cirkulacija može omogućiti ledu brže topljenje u zraku nego u vodi. Ako su zrak i voda različite temperature, led se može brže rastopiti u mediju s višom temperaturom.

Najbolji način za odgovor na znanstveno pitanje je izvođenje vlastitog eksperimenta, koji može dati iznenađujuće rezultate. Na primjer, topla voda se ponekad može zamrznuti brže od hladne vode. Da biste izveli vlastiti eksperiment sa topljenjem leda, slijedite ove korake:

1. Zamrznite dvije kocke leda. Osigurajte da su kocke iste veličine i oblika i napravljene od istog izvora vode. Veličina, oblik i čistoća vode utječu na brzinu topljenja leda, tako da ne želite komplicirati eksperiment s ovim varijablama.
2. Napunite posudu s vodom i dajte joj vremena da dosegne sobnu temperaturu. Mislite li da će veličina spremnika (količina vode) utjecati na vaš eksperiment?
3. Jednu kocku leda stavite u vodu, a drugu na površinu sobne temperature. Pogledajte koja se kocka leda prvo topi.

Površina na koju stavite kocku leda također će utjecati na rezultate. Da ste bili u mikrogravitaciji - kao na svemirskoj stanici - možda biste mogli dobiti bolje podatke, jer bi kocka leda lebdela u zraku.