Wat is sneller smeltend ijs in water of lucht?

Als je de tijd nam om ijsblokjes te zien smelten, is het misschien moeilijk te zeggen of ze sneller smelten in water of lucht, maar als het water en de lucht dezelfde temperatuur hebben, smelt ijs sneller in de ene dan in de andere.

Waarom ijs smelt met verschillende snelheden in lucht en water

Ervan uitgaande dat de lucht en het water beide dezelfde temperatuur hebben, smelt ijs meestal sneller in water. Dit komt omdat de moleculen in water strakker zijn verpakt dan de moleculen in de lucht, waardoor meer contact met het ijs en een grotere mate van warmteoverdracht mogelijk is. Er is een groter actief oppervlak wanneer ijs zich in een vloeistof bevindt, in tegenstelling tot wanneer het wordt omringd door een gas. Water heeft een hogere warmtecapaciteit dan lucht, wat betekent dat de verschillende chemische samenstellingen van de twee materialen er ook toe doen.

Complicerende factoren

Het smelten van ijs wordt gecompliceerd door verschillende dingen. Aanvankelijk is het oppervlak van ijs dat smelt in lucht en ijs dat smelt in water hetzelfde, maar naarmate het ijs smelt in lucht, ontstaat een dunne laag water. Deze laag absorbeert een deel van de warmte uit de lucht en heeft een licht isolerend effect op het resterende ijs.

Wanneer je een ijsblokje in een kopje water smelt, wordt het blootgesteld aan zowel lucht als water. Het deel van het ijsblokje in het water smelt sneller dan het ijs in de lucht, maar naarmate het ijsblokje smelt, zakt het verder naar beneden. Als je het ijs ondersteunde om te voorkomen dat het zou zinken, zou je zien dat het deel van het ijs in het water sneller zou smelten dan het deel in de lucht.

Andere factoren kunnen ook een rol spelen: als de lucht over het ijsblok blaast, kan de verhoogde circulatie ervoor zorgen dat het ijs sneller smelt in lucht dan in water. Als de lucht en het water verschillende temperaturen hebben, kan het ijs sneller smelten in het medium met de hogere temperatuur.

IJssmeltingsexperiment

De beste manier om een ​​wetenschappelijke vraag te beantwoorden, is door je eigen experiment uit te voeren, wat verrassende resultaten kan opleveren. Heet water kan bijvoorbeeld soms sneller bevriezen dan koud water. Volg deze stappen om uw eigen ijssmeltexperiment uit te voeren:

1. Bevries twee ijsblokjes. Zorg ervoor dat de kubussen dezelfde grootte en vorm hebben en van dezelfde waterbron zijn gemaakt. De grootte, vorm en zuiverheid van water beïnvloeden hoe snel ijs smelt, dus u wilt het experiment niet met deze variabelen bemoeilijken.
2. Vul een bak met water en laat het op kamertemperatuur komen. Denk je dat de grootte van de container (de hoeveelheid water) je experiment zal beïnvloeden?
3. Plaats een ijsblokje in het water en de andere op een oppervlak van kamertemperatuur. Kijk welk ijsblokje het eerst smelt.

Het oppervlak waarop u het ijsblokje plaatst, heeft ook invloed op de resultaten. Als je in microzwaartekracht was - zoals op een ruimtestation - kun je misschien betere gegevens krijgen omdat het ijsblokje in de lucht zou zweven.