רעיונות לעבודות מחקר כיצד להמיס קרח הכי מהר

קרח ומים, והתהליך שבו מארג מחדש את המולקולות שלו ומגיב לגורמים חיצוניים בתהליך ההיתוך, הוא נושא מרתק. בחר נושא מחקר כיצד להמיס קרח הכי מהר, ולחקור מאחורי הקלעים, מה נדרש מקוביית קרח וגורם חיצוני, כדי להאיץ את הקרח ממוצק לנוזל. מה ניתן לעשות כדי להגביר את התהליך ולהמיס את קוביית הקרח הכי מהר?

בצע ניסוי באמצעות ארבעה חומרים שונים וכתוב עבודת מחקר לגבי איזה מהחומרים הללו ממיס קרח הכי מהר. הניחו ארבע קוביות קרח על צלחות נפרדות והשתמשו בחומרים כמו מלח שולחן, חול, סוכר ופלפל כדי לבדוק מה ימס את הקרח במהירות רבה יותר. חקרו כל אחד מהחומרים הללו וכיצד הם ממיסים קרח. מלח שולחן וסוכר הם חומרים מסיסים ונמסים במים בעוד פלפל וחול אינם מתמוססים במים. גלה איזה חומר מזרז את תהליך ההיתוך. הקפידו להבין מילים כמו פתרון, ממס, תכונות קולגטיביות, דיכאון בנקודת הקפאה, שלבי חומר, מעברי פאזה, אידוי, עיבוי וסובלימציה.

עובדי הדרך מפיצים כימיקלים על כבישים קרחים בחורף. חומרי ההבראה מורידים את נקודת הקפאה של המים. חקר כיצד כימיקלים אלה ממיסים קרח מהר יותר מחומרים אחרים וההשפעות הסביבתיות של שימוש בכימיקלים אלה. שניים מהמכשירים הנפוצים המשמשים הם נתרן כלורי וסידן כלורי. הצמחייה והמים סביב הכבישים יכולים להיות מושפעים מכימיקלים אלה. הכימיקלים עלולים לפגוע גם בבטון, במבני פלדה וברכבים, ובזירוז קורוזיה. מיוצרים כימיקלים אחרים שהם יקרים יותר אך פחות מזיקים לסביבה, כמו סידן מגנזיום אצטט. טיפ נוסף שניתן לחקור הוא הרעיון להרטיב מראש את הכימיקלים כדי להפחית את הפיזור בכבישים.

חקרו את ההבדל בין מלח שולחן פשוט למכשירי קרח אחרים, וכיצד מטפלים במכשירים הכימיקליים הממיסים שלג. מלח שולחן אכן נמס קרח ושלג. גרגירי המלח זעירים ופועלים במהירות. נתרן כלורי הוא אותו דבר כמו מלח פשוט, אלא שהמייבש טופל. כתוב מאמר אודות החסכוניות של שימוש במלח שולחן או מכשירי ניקוי כימיים מסחריים להמיסת קרח.

מהירות המסת הקרח עשויה להיות תלויה במשטח שעליו הוא יושב. בחרו כמה משטחים שונים כמו קרש חיתוך מעץ, צלחת, מחבת וכוס פלסטיק. מרגישים את הבדלי הטמפרטורה של כל משטח ומניחים את קוביות הקרח על כל משטח. המתן כ -10 דקות ותראה איזה קרח נמס הכי מהר. למד מדוע זה קרה ומה ההבדלים בטמפרטורה ואנרגיה שנדרשת כדי להמיס קשורים למהירות ההיתוך.