Které tvary kostek ledu se rychleji taví?

Rychlost tavení kostek ledu, nazývaná také jejich rychlost fúze, závisí na několika faktorech. Vyšší teploty prostředí zrychlují proces tavení. Barva kostky a aplikace soli mají znatelné účinky. Rychlost fúze se také liší podle tvaru kostky ledu.

Plocha povrchu

Led se roztaví, když přijde do styku s jeho povrchem teplejší médium, jako je vzduch nebo voda při pokojové teplotě. Z tohoto důvodu se led taje rychleji, když je jeho exponovaná povrchová plocha maximalizována. Takže tvary kostek ledu s většími povrchovými plochami se taví rychleji.

Objem a teplota

Aby bylo možné přesně určit, jaké tvary kostek ledu se tají rychleji, musí mít všechny kostky ledu ve zkoušce stejný objem. Pokud má jedna kostka ledu větší množství ledu, taví se kvůli přidané hmotě pomaleji. Kromě toho musí mít všechny kostky ledu v době zahájení zkoušky stejnou teplotu. Pokud má kostka ledu teplotu výrazně pod bodem mrazu vody, taví se pomaleji z důvodu doby, která uplyne, než její teplota dosáhne bodu tání.

Koule, válec nebo kostka

instagram story viewer

Předpokládejme, že kostka ledu má tvar kostky. Pokud každá strana kostky ledu měří tři centimetry, má objem 27 cm3 a plochu 54 centimetrů čtverečních. Předpokládejme, že další kostka ledu má tvar kruhového válce. Pokud má také objem 27 cm3 a jeho průměr se zhruba rovná jeho výšce, má povrchovou plochu přibližně 50 centimetrů čtverečních. Sférická kostka ledu se stejným objemem má povrchovou plochu přibližně 43,5 čtverečních centimetrů. Krychlová kostka ledu se proto taví rychleji než kterýkoli z ostatních dvou tvarů, protože má největší povrch.

Nejrychleji tající kostka ledu

Pokud vyrobíte válcovou kostku ledu, která je vyšší a tenčí při zachování objemu 27 cm3, její povrchová plocha se zvětší. Pokud zmenšíte šířku a výšku krychlové kostky ledu tak, aby se z ní stala krabicová struktura známá jako obdélníkový rovnoběžnostěn, zvětší se také její povrchová plocha. Čím více se povrch zvětšuje, tím rychleji se kostka ledu taje, za předpokladu, že objem zůstane nezměněn. Jak se rovnoběžnostěn a kruhový válec prodlužují, jejich hodnoty povrchové plochy se postupně přibližují. Teoreticky má nejrychleji tající kostka ledu tvar hranolu, který má výšku jedné molekuly vody a šířka jedné molekuly vody, zatímco její délka se skládá ze všech molekul vody natažených v přímce. Tato teoretická kostka ledu má zároveň tvar extrémně dlouhého kruhového válce s průměrem jedné molekuly vody.

Teachs.ru
  • Podíl
instagram viewer