น่าสนใจ

ข้อใดเร็วกว่า: น้ำแข็งละลายในน้ำหรืออากาศ

ข้อใดเร็วกว่า: น้ำแข็งละลายในน้ำหรืออากาศ

หากคุณใช้เวลาในการดูก้อนน้ำแข็งละลายอาจเป็นเรื่องยากที่จะบอกได้ว่าพวกเขาละลายได้เร็วกว่าในน้ำหรืออากาศอย่างไรก็ตามหากน้ำและอากาศอยู่ในอุณหภูมิเดียวกันน้ำแข็งจะละลายเร็วกว่าอีกก้อนหนึ่ง

ทำไมน้ำแข็งละลายในอัตราที่แตกต่างกันในอากาศและน้ำ

สมมติว่าอากาศและน้ำมีอุณหภูมิเท่ากันน้ำแข็งมักละลายในน้ำเร็วขึ้น นี่เป็นเพราะโมเลกุลของน้ำบรรจุแน่นกว่าโมเลกุลในอากาศทำให้สัมผัสกับน้ำแข็งและอัตราการถ่ายเทความร้อนมากขึ้น มีพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้นเมื่อน้ำแข็งอยู่ในของเหลวเมื่อเทียบกับเมื่อถูกล้อมรอบด้วยก๊าซ น้ำมีความจุความร้อนสูงกว่าอากาศซึ่งหมายความว่าองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันของวัสดุทั้งสองก็มีความสำคัญเช่นกัน

ปัจจัยที่ทำให้เกิดความสับสน

การละลายของน้ำแข็งนั้นซับซ้อนหลายอย่าง ในขั้นต้นพื้นที่ผิวของน้ำแข็งละลายในอากาศและน้ำแข็งละลายในน้ำเหมือนกัน แต่เมื่อน้ำแข็งละลายในอากาศชั้นบาง ๆ ของน้ำผล ชั้นนี้ดูดซับความร้อนบางส่วนจากอากาศและมีผลกระทบฉนวนเล็กน้อยกับน้ำแข็งที่เหลืออยู่

เมื่อคุณละลายน้ำแข็งก้อนหนึ่งในถ้วยน้ำมันจะสัมผัสกับอากาศและน้ำ ส่วนของน้ำแข็งในน้ำจะละลายเร็วกว่าน้ำแข็งในอากาศ แต่เมื่อน้ำแข็งละลายมันก็จะยุบตัวลง หากคุณสนับสนุนน้ำแข็งเพื่อป้องกันไม่ให้จมคุณจะเห็นส่วนของน้ำแข็งในน้ำจะละลายเร็วกว่าส่วนในอากาศ

นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่น ๆ ที่สามารถนำมาเล่นได้เช่นกัน: หากอากาศพัดผ่านก้อนน้ำแข็งการไหลเวียนที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้น้ำแข็งละลายเร็วขึ้นในอากาศมากกว่าในน้ำ หากอากาศและน้ำมีอุณหภูมิแตกต่างกันน้ำแข็งอาจละลายเร็วขึ้นในตัวกลางด้วยอุณหภูมิที่สูงขึ้น

การทดลองละลายน้ำแข็ง

วิธีที่ดีที่สุดในการตอบคำถามทางวิทยาศาสตร์คือการทำการทดสอบของคุณเองซึ่งสามารถให้ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจ ตัวอย่างเช่นน้ำร้อนบางครั้งสามารถหยุดได้เร็วกว่าน้ำเย็น ในการทำการทดลองน้ำแข็งของคุณเองให้ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

  1. ตรึงน้ำแข็งสองก้อน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลูกบาศก์มีขนาดและรูปร่างเท่ากันและทำจากแหล่งน้ำเดียวกัน ขนาดรูปร่างและความบริสุทธิ์ของน้ำมีผลต่อความเร็วในการละลายของน้ำแข็งดังนั้นคุณไม่ต้องการทำให้การทดสอบซับซ้อนด้วยตัวแปรเหล่านี้
  2. เติมน้ำหนึ่งขวดและให้เวลากับอุณหภูมิห้อง คุณคิดว่าขนาดของภาชนะ (ปริมาตรน้ำ) จะส่งผลต่อการทดสอบของคุณหรือไม่?
  3. วางน้ำแข็งก้อนหนึ่งลงในน้ำและอีกก้อนหนึ่งบนพื้นผิวที่มีอุณหภูมิห้อง ดูว่าน้ำแข็งก้อนใดละลายก่อน

พื้นผิวที่คุณวางก้อนน้ำแข็งจะส่งผลต่อผลลัพธ์เช่นกัน ถ้าคุณอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเหมือนบนสถานีอวกาศคุณอาจได้รับข้อมูลที่ดีขึ้นเพราะก้อนน้ำแข็งจะลอยอยู่ในอากาศ