La velocidad a la que se derriten los cubitos de hielo, también llamada velocidad de fusión, depende de varios factores. Las temperaturas ambientales más altas aceleran el proceso de fusión. El color del cubo y la aplicación de sal tienen efectos notables. La velocidad de fusión también varía con la forma del cubo de hielo.
Área de superficie
El hielo se derrite cuando un medio más cálido, como el aire o el agua a temperatura ambiente, entra en contacto con su superficie. Por esta razón, el hielo se derrite más rápido cuando se maximiza su área de superficie expuesta. Entonces, las formas de cubitos de hielo con mayor superficie se derriten más rápido.
Volumen y temperatura
Para determinar con precisión qué formas de cubitos de hielo se derriten más rápido, todos los cubitos de hielo de la prueba deben tener el mismo volumen. Si un cubo de hielo tiene una mayor cantidad de hielo, se derrite más lentamente debido a la masa agregada. Además, todos los cubitos de hielo deben tener la misma temperatura en el momento en que comienza la prueba. Si un cubo de hielo tiene una temperatura considerablemente por debajo del punto de congelación del agua, se derrite más lentamente debido al tiempo que pasa antes de que su temperatura alcance el punto de fusión.
Esfera, cilindro o cubo
Suponga que un cubo de hielo tiene la forma de un cubo. Si cada lado del cubo de hielo mide tres centímetros, entonces tiene un volumen de 27 cc y una superficie de 54 centímetros cuadrados. Suponga que otro cubo de hielo tiene la forma de un cilindro circular. Si además tiene un volumen de 27 cc y si su diámetro es aproximadamente igual a su altura, tiene una superficie de aproximadamente 50 centímetros cuadrados. Un cubo de hielo esférico con el mismo volumen tiene una superficie de aproximadamente 43,5 centímetros cuadrados. Por lo tanto, el cubo de hielo se derrite más rápido que cualquiera de las otras dos formas, ya que tiene la mayor superficie.
El cubo de hielo de fusión más rápida
Si haces un cubo de hielo cilíndrico que sea más alto y más delgado mientras retiene su volumen de 27 cc, su área de superficie aumenta. Si reduce el ancho y la altura de un cubo de hielo para que se convierta en una estructura en forma de caja conocida como paralelepípedo rectangular, su área de superficie también aumenta. Cuanto más aumenta el área de la superficie, más rápido se derrite el cubo de hielo, siempre que el volumen permanezca sin cambios. A medida que el paralelepípedo y el cilindro circular se alargan, sus valores de área de superficie se aproximan gradualmente entre sí. Teóricamente, el cubo de hielo que se derrite más rápido tiene la forma de un paralelepípedo que tiene la altura de una molécula de agua. y el ancho de una molécula de agua, mientras que su longitud consta de todas las moléculas de agua dispuestas en línea recta. Al mismo tiempo, este cubo de hielo teórico también tiene la forma de un cilindro circular extremadamente largo con un diámetro de una molécula de agua.