Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvilke Ice Cube Shapes smelte hurtigere?

Den hastighed, hvormed isterninger smelter, også kaldet deres fusionshastighed, afhænger af flere faktorer. Højere miljøtemperaturer fremskynder smelteprocessen. Kubens farve og anvendelse af salt har mærkbare effekter. Fusionshastigheden varierer også med iskubens form.

Overfladeareal

Ice smelter når et varmere medium, såsom luft eller vand ved stuetemperatur, kommer i kontakt med overfladen. Derfor smelter isen hurtigere, når det eksponerede overfladeareal er maksimeret. Så is-terningform med større overfladearealer smelter hurtigere.

Volumen og temperatur

For at bestemme med nøjagtighed hvilke iskubsformer smelter hurtigere, skal alle isbiterne i testen have det samme bind. Hvis en isterning har en større mængde is, smelter den langsomt på grund af den tilsatte masse. Desuden skal alle isterninger have samme temperatur på det tidspunkt, hvor testen begynder. Hvis en isterning har en temperatur betydeligt under frysepunktet for vand, smelter den langsomt på grund af den tid, der går, før temperaturen når smeltepunktet.

Kugle, cylinder eller kube

Antag at en isterning har form af en terning. Hvis hver side af isterningen måler tre centimeter, så har den et volumen på 27 cc og et overfladeareal på 54 kvadratcentimeter. Antag at en anden isterning har formen af ​​en cirkulær cylinder. Hvis den også har et volumen på 27 cc, og hvis dets diameter omtrent svarer til dens højde, har den et overfladeareal på ca. 50 kvadratcentimeter. En sfærisk isterning med samme volumen har et overfladeareal på ca. 43,5 kvadratcentimeter. Derfor smelter den kubiske isterning hurtigere end nogen af ​​de andre to former, da den har det største overfladeareal.

Hurtigste smeltende isterning

Hvis du laver en cylindrisk isterning, der er højere og tyndere samtidig med at dens 27 cc-volumen bevares, øges dens overfladeareal. Hvis du reducerer bredden og højden af ​​en kubisk isterning, så den bliver en boksagtig struktur kendt som en rektangulær parallelepiped, øges dens overfladeareal også. Jo mere overfladearealet bliver, desto hurtigere bliver isterningen smeltet, forudsat at lydstyrken forbliver uændret. Da parallelepiped og cirkulær cylinder bliver længere, er deres overfladeværdier gradvist tilnærmelsesvis hinanden. Teoretisk har den hurtigste smeltende isterning form af en parallelepiped, der har højden af ​​ét vandmolekyle og bredden af ​​et vandmolekyle, mens dets længde består af alle vandmolekylerne udstrømmet i en retlinie. På samme tid har denne teoretiske isterning også form af en ekstremt lang cirkulær cylinder med en diameter på et vandmolekyle.

Klik for at udvide hele teksten