Wissenschaft

Schmelzen Eiswürfel in Wasser oder Luft schneller?

Wenn Sie sich die Zeit genommen haben, Eiswürfel schmelzen zu sehen, ist es möglicherweise schwer zu sagen, ob sie in Wasser oder Luft schneller geschmolzen sind. Wenn jedoch Wasser und Luft die gleiche Temperatur haben. schmilzt Eis in einem schneller als in dem anderen.

 

Warum Eis in Luft und Wasser unterschiedlich schnell schmilzt

Unter der Annahme, dass Luft und Wasser beide die gleiche Temperatur haben, schmilzt Eis im Wasser normalerweise schneller. Dies liegt daran, dass die Moleküle im Wasser dichter gepackt sind als die Moleküle in der Luft, was mehr Kontakt mit dem Eis und eine höhere Wärmeübertragungsrate ermöglicht. Es gibt eine größere aktive Oberfläche, wenn sich Eis in einer Flüssigkeit befindet, im Gegensatz dazu, wenn es von einem Gas umgeben ist. Wasser hat eine höhere Wärmekapazität als Luft, was bedeutet, dass auch die unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen der beiden Materialien eine Rolle spielen.

 

Komplizierende Faktoren

Das Schmelzen von Eis wird durch verschiedene Dinge kompliziert. Anfänglich ist die Oberfläche des in Luft schmelzenden Eises und des in Wasser schmelzenden Eises dieselbe, aber wenn das Eis in Luft schmilzt, entsteht eine dünne Wasserschicht. Diese Schicht nimmt einen Teil der Luftwärme auf und wirkt leicht isolierend auf das verbleibende Eis.

Wenn Sie einen Eiswürfel in einer Tasse Wasser schmelzen, ist er sowohl Luft als auch Wasser ausgesetzt. Der Teil des Eiswürfels im Wasser schmilzt schneller als das Eis in der Luft, aber wenn der Eiswürfel schmilzt, sinkt er weiter nach unten. Wenn Sie das Eis abstützen, um ein Absinken zu verhindern, können Sie sehen, dass der Teil des Eises im Wasser schneller schmilzt als der Teil in der Luft.

Andere Faktoren können ebenfalls eine Rolle spielen: Wenn die Luft über den Eiswürfel bläst, kann das Eis aufgrund der erhöhten Zirkulation in der Luft schneller schmelzen als in Wasser. Wenn Luft und Wasser unterschiedliche Temperaturen haben, kann das Eis im Medium mit der höheren Temperatur schneller schmelzen.

 

Eisschmelzexperiment

Die beste Möglichkeit, eine wissenschaftliche Frage zu beantworten, besteht darin, ein eigenes Experiment durchzuführen, das zu überraschenden Ergebnissen führen kann. Beispielsweise kann heißes Wasser manchmal schneller gefrieren als kaltes Wasser. Gehen Sie folgendermaßen vor, um Ihr eigenes Eisschmelzexperiment durchzuführen:

  1. Friere zwei Eiswürfel ein. Stellen Sie sicher, dass die Würfel dieselbe Größe und Form haben und aus derselben Wasserquelle bestehen. Die Größe, Form und Reinheit des Wassers beeinflussen, wie schnell Eis schmilzt, sodass Sie das Experiment mit diesen Variablen nicht komplizieren möchten.
  2. Füllen Sie einen Behälter mit Wasser und geben Sie ihm Zeit, um Raumtemperatur zu erreichen. Denken Sie, dass die Größe des Behälters (das Wasservolumen) Ihr Experiment beeinflusst?
  3. Legen Sie einen Eiswürfel ins Wasser und den anderen auf eine Oberfläche mit Raumtemperatur. Sehen Sie, welcher Eiswürfel zuerst schmilzt.

Die Oberfläche, auf der Sie den Eiswürfel platzieren, wirkt sich auch auf die Ergebnisse aus. Wenn Sie sich in Mikrogravitation befinden – wie auf einer Raumstation -, können Sie möglicherweise bessere Daten erhalten, da der Eiswürfel in der Luft schweben würde.

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