Was bedeutet schnelleres Schmelzen von Eis in Wasser oder Luft?

Wenn Sie sich die Zeit genommen haben, um das Schmelzen von Eiswürfeln zu beobachten, ist es möglicherweise schwer zu sagen, ob sie in Wasser oder Luft schneller geschmolzen sind. Wenn Wasser und Luft jedoch die gleiche Temperatur haben, schmilzt das Eis in einem schneller als im anderen.

Warum Eis in Luft und Wasser unterschiedlich schnell schmilzt

Unter der Annahme, dass Luft und Wasser die gleiche Temperatur haben, schmilzt Eis im Wasser normalerweise schneller. Dies liegt daran, dass die Moleküle in 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, als 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 von Bedeutung sind.

Komplizierende Faktoren

Das Schmelzen von Eis wird durch verschiedene Dinge erschwert. Anfangs ist die Oberfläche von Eis, das in Luft schmilzt, und Eis, das in Wasser schmilzt, dieselbe, aber wenn das Eis in Luft schmilzt, entsteht eine dünne Wasserschicht. Diese Schicht nimmt einen Teil der Wärme aus der Luft 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 unterstützen, um ein Absinken zu verhindern, könnten Sie sehen, dass der Teil des Eises im Wasser schneller schmilzt als der Teil in der Luft.

Es können auch andere Faktoren ins Spiel kommen: Wenn die Luft über den Eiswürfel bläst, kann die erhöhte Zirkulation dazu führen, dass das Eis in der Luft schneller schmilzt als im 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 stammen. Die Größe, Form und Reinheit des Wassers beeinflussen, wie schnell das Eis schmilzt. Sie möchten das Experiment also nicht mit diesen Variablen komplizieren.
2. Füllen Sie einen Behälter mit Wasser und geben Sie ihm Zeit, um Raumtemperatur zu erreichen. Glauben Sie, dass die Größe des Behälters (das Wasservolumen) Ihr Experiment beeinflusst??
3. Legen Sie einen Eiswürfel in das 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 wie auf einer Raumstation in Schwerelosigkeit befinden, könnten Sie möglicherweise bessere Daten erhalten, da der Eiswürfel in der Luft schweben würde.