Ali se ledene kocke hitreje topijo v vodi ali zraku?

Če ste si vzeli čas za ogled ledenih kock, bi bilo težko reči, ali se hitreje topijo v vodi ali zraku, če sta voda in zrak enaka temperatura, led se hitreje stopi v enem kot v drugem.

Ob predpostavki, da sta zrak in voda enake temperature, se led običajno hitreje stopi v vodi. To je zato, ker se molekule v vodi nabirajo bolj tesno kot molekule v zraku, kar omogoča več stika z ledom in večjo hitrost prenosa toplote. Ko je led v tekočini, je povečana aktivna površina v nasprotju s plinom. Voda ima večjo toplotno kapaciteto kot zrak, kar pomeni, da sta pomembni tudi različni kemični sestavi obeh materialov.

Taljenje ledu je zapleteno zaradi več stvari. Sprva je površina ledu, ki se topi v zraku in ledu taljenje v vodi je isto, toda ko se led topi na zraku, nastane tanka plast vode. Ta plast absorbira del toplote iz zraka in rahlo izolira učinek na preostali led.

Ko ledeno kocko stopite v skodelici vode, je izpostavljena tako zraku kot vodi. Del ledene kocke v vodi se topi hitreje kot led na zraku, a ko se ledena kocka topi, se potopi še navzdol. Če bi led podprli, da ne bi potonil, bi lahko videli, da se bo del ledu v vodi stopil hitreje kot del v zraku.

Pri tem lahko pridejo tudi drugi dejavniki: Če zrak piha čez kocko ledu, lahko povečana cirkulacija omogoči, da se led hitreje stopi v zraku kot v vodi. Če sta zrak in voda različne temperature, se lahko led hitreje stopi v mediju z višjo temperaturo.

Najboljši način za odgovor na znanstveno vprašanje je izvedba lastnega eksperimenta, ki lahko prinese presenetljive rezultate. Na primer vroča voda lahko včasih zamrzne hitreje kot hladna voda. Če želite izvesti svoj lastni eksperiment s taljenjem ledu, sledite tem korakom:

1. Zamrznite dve kocki ledu. Pazite, da so kocke enake velikosti in oblike ter narejene iz istega vodnega vira. Velikost, oblika in čistost vode vplivajo na hitrost taljenja ledu, zato ne želite zapletati eksperimenta s temi spremenljivkami.
2. Napolnite posodo z vodo in ji dajte čas, da doseže sobno temperaturo. Ali menite, da bo velikost posode (količina vode) vplivala na vaš poskus?
3. Eno kocko ledu postavite v vodo, drugo pa na površino sobne temperature. Oglejte si, katera ledena kocka se najprej stopi.

Površina, na katero postavite ledeno kocko, bo vplivala tudi na rezultate. Če bi imeli mikrogravitacijo - kot na vesoljski postaji -, bi lahko dobili boljše podatke, ker bi ledena kocka lebdela v zraku.