Buz Küpleri Suda veya Havada Daha Hızlı Eririr mi?

Buz küplerinin erimesini izlemek için zaman ayırdıysanız, suda veya havada daha hızlı eritilip eritilmediğini söylemek zor olabilir, ancak su ve hava aynı ise sıcaklık, buz birinde diğerinden daha hızlı erir.

Hava ve suyun aynı sıcaklıkta olduğu varsayıldığında, buz genellikle suda daha hızlı erir. Bunun nedeni, sudaki moleküllerin havadaki moleküllerden daha sıkı paketlenmeleridir, bu da buzla daha fazla temasa ve daha yüksek bir ısı transferine izin verir. Buz bir gazla çevrili olduğu gibi bir sıvı içinde olduğunda aktif yüzey alanı artar. Su havadan daha yüksek bir ısı kapasitesine sahiptir, bu da iki malzemenin farklı kimyasal bileşimlerinin de önemli olduğu anlamına gelir.

Buzun erimesi birkaç şeyle karmaşıktır. Başlangıçta, buz ve havada eriyen buzun yüzey alanı suda erime aynıdır, ancak buz havada eridiğinde ince bir su tabakası oluşur. Bu tabaka ısının bir kısmını havadan emer ve kalan buz üzerinde hafif bir yalıtım etkisine sahiptir.

Bir buz küpünü bir bardak suda erittiğinizde, hem havaya hem de suya maruz kalır. Buz küpünün sudaki kısmı havadaki buzdan daha hızlı erir, ancak buz küpü eridiğinde daha da batırılır. Eğer buzu batmasını önlemek için desteklediyseniz, sudaki buz kısmının havadaki kısımdan daha hızlı eriyeceğini görebilirsiniz.

Diğer faktörler de devreye girebilir: Hava buz küpü boyunca esiyorsa, artan sirkülasyon buzun havada suda daha hızlı erimesine izin verebilir. Hava ve su farklı sıcaklıklarda ise, buz daha yüksek sıcaklıktaki ortamda daha hızlı eriyebilir.

Bilimsel bir soruyu cevaplamanın en iyi yolu, şaşırtıcı sonuçlar verebilecek kendi denemenizi yapmaktır. Örneğin, sıcak su bazen soğuk sudan daha hızlı donabilir. Kendi buz eritme deneyinizi yapmak için şu adımları izleyin:

1. İki buz küpünü dondurun. Küplerin aynı boyutta ve şekilde olduğundan ve aynı su kaynağından yapıldığından emin olun. Suyun büyüklüğü, şekli ve saflığı, buzun ne kadar hızlı eridiğini etkiler, bu nedenle deneyi bu değişkenlerle karmaşıklaştırmak istemezsiniz.
2. Bir kap su doldurun ve oda sıcaklığına gelmesi için zaman verin. Kap büyüklüğünün (su hacmi) denemenizi etkileyeceğini düşünüyor musunuz?
3. Bir buz küpünü suya, diğerini oda sıcaklığında bir yüzeye yerleştirin. Önce hangi buz küpünün eridiğini görün.

Buz küpünü yerleştirdiğiniz yüzey de sonuçları etkiler. Eğer bir uzay istasyonunda olduğu gibi mikro yerçekimindeyseniz daha iyi veri elde edebilirsiniz, çünkü buz küpü havada yüzerdi.