פרויקטים מדעיים: כיצד לשמור על קרח נמס

זה לא בלתי אפשרי למנוע קרח להתמוגג לנצח מבלי להכניס אותו למקפיא, אבל אתה יכול להשתמש בכמה שיטות פשוטות כדי לשמור עליו קר עוד ולעכב את ההיתוך. קרח, כמו כל הדברים, מורכב מחלקיקים המגיבים בצורה שונה בהתאם למצב שהם נמצאים בו. לקוביית קרח מוצקה יש צורה קבועה עם חלקיקים קבועים וקבועים. כאשר מוציאים קרח מהמקפיא, הטמפרטורה החמה יותר מעניקה לחלקיקים המוצקים אנרגיית חום, המאפשרת להם להתפרק זה מזה - להמיס - ולהפוך בהדרגה לחלקיקים נוזליים.

נסה רעיונות למחקר מדעי זה כדי להתנסות בדרכים שונות לשמור על טמפרטורה נמוכה סביב הקרח כדי למנוע את התמוססותו במהירות.

כדי לראות כיצד חומרים שונים משפיעים על משך הזמן שלוקח להתמוסס, יש לשים מעט קרח במקרר פלסטיק ואותה כמות קרח במקרר מתכת. קרח זקוק לאנרגיה כדי להמיס, ומיכלי פלסטיק מונעים את העברת אנרגיית החום מבפנים המיכל לחוץ ולהיפך. מקררי מתכת מעבירים אנרגיה מהר יותר, כך שהם לא מונעים מהקרח להתמוסס לאורך זמן. נסה את הניסוי עם מצננים בצבעים שונים. צבעים בהירים סופגים פחות חום, מה שאמור לשמור על קריר קריר יותר.

הוסף שכבת בידוד נוספת בין הקרח לכל חום חיצוני על ידי עטיפת מקרר הקרח או הדלי במגבת. שכבת חומר אריזה בין המצנן למגבת מספקת בידוד נוסף עוד יותר. לכידת אוויר בין השכבות מפחיתה את כמות אנרגיית החום שאובדת.

עוטפים מיכל קרח ביריעת נייר אלומיניום. משטחים מחזירים אור משמרים טמפרטורות באופן עקבי, כך שהקרח נמס בקצב איטי יותר מאשר קרח שנותר מכוסה או מכוסה בגיליון של חומר שאינו מחזיר אור כמו נייר מגבות.

התנסו בגדלים שונים של קוביות קרח כדי לקבוע כיצד הגודל משפיע על הזמן שנדרש להמיסה. לקוביות קרח גדולות יותר יש שטח פנים גדול יותר, ולכן הן נשארות קרות יותר. קרח כתוש נמס מהר יותר בגלל שטח הפנים הקטן שנחשף לחום שמסביב לעומת צפיפותו היחסית. כמו כן, שימוש במים רותחים להכנת קוביות הקרח שלך מפחית את בועות האוויר ושומר עליהן קר יותר.

ככל שהאזור בו הקרח קר יותר, כך לוקח לו יותר זמן להתמוסס. הנח את הקרח ליד מאוורר או מערכת מיזוג אוויר. אם הקרח נמצא באור שמש ישיר כמו ליד חלון או ליד חפצים חמים, הוא נמס מהר יותר. ככל שהחדר בו נמצא הקרח קטן יותר, כך יש השפעה גדולה יותר לירידה בטמפרטורה על קצב ההיתוך שלו.