ניסויים עם קוביות קרח מלח וסוכר

הקצב שבו קוביית קרח נמס הוא בדרך כלל פונקציה של כמה אנרגיה, או חום, מוחל על הקוביה. עם זאת, גורמים אחרים משפיעים על קצב נמסו של הקרח. מינרלים במים לפני הקפאה יכולים להשפיע על מהירות ההיתוך האטומית והמולקולרית. שתי תרכובות בסיסיות שישפיעו על כך הן סוכר ומלח.

ניסוי אופייני לראות כיצד סוכר ומלח עובדים בקוביית קרח כרוך בהקפאת מים המכילים את השניים. יצירת מדידות שוות של מלח וסוכר, הוסיפו את התרכובות לכמה מגשי קוביות קרח. יוצקים את אותה כמות מים בכל בעל מגש קוביות ומערבבים את הסוכר או המלח הכי טוב שאפשר. כמו כן, וודא שיש לך שליטה בניסוי על ידי מגש קוביות קרח עם מים בלבד בכל כיס קוביות. הכניסו את מגשי הקרח למקפיא והמתינו עד שכל המגשים קפואים. הוציאו כל מערכת קוביות קרח (סוכר, מלח ומים רגילים) והתחילו לתזמן את הקצב בו כל קוביית קרח נמס.

לדברי תלמידים במחוז בית הספר סלע במדינת וושינגטון, ניסויים בקוביות קרח המכיל מלח וסוכר צריך להראות שקוביות עם סוכר ומלח נמסות מהר יותר מקוביות עם נורמלי בלבד מים. למעשה, קוביות הקרח המכילות סוכר צריכות להמיס מהר יותר מקוביות המלח. הסיבה היא ספיגת חום. המלח או הסוכר בקוביית קרח סופגים מהר יותר את אנרגיית החום שמסביב למים קפואים. מכיוון שהמלח והסוכר סופחים את אנרגיית החום הזו כל כך מהר, מולקולות המים נעות מהר יותר, וכתוצאה מכך קצב התכה מהיר יותר. זו חלק מהסיבה שהערים משתמשות במלח לצורך המסת קרח: המלח יספוג אנרגיית חום מהר יותר ובכך יאיץ את ההתכה.

ניסוי נוסף כולל לקיחת קוביות קרח והצבתן בשלוש כוסות מים שונות. כוס מים אחת צריכה להכיל מי ברז רגילים. עם זאת, הכוסות הבאות צריכות להכיל סוכר ומלח, בהתאמה. מניחים את הקוביות בכל שלושת הכוסות ומשך הזמן שנדרש להן להתמוסס. בניגוד לניסוי הקודם, קוביית הקרח במים רגילים צריכה להמיס מהר יותר מקוביות הקרח בסוכר או במי מלח. הסיבה לכך היא כי מי מלח ומי סוכר צפופים יותר ממים רגילים. צפיפותם של מים אלה מפריעה להתמוססות של קוביית הקרח ביעילות מכיוון שכל מים שנמסים נשארים בחלקם העליון. במים רגילים הקוביה נמסה והמים המשוחררים מדללים בצורה יעילה יותר לנוזל שמסביב.

ניסוי נפוץ עם קוביות קרח קורא להשתמש בחתיכת חוט עם מלח. מניחים קצה אחד של החוט מעל קוביית קרח ומפזרים כמות זעירה של מלח. המלח ימס את השכבה העליונה של הקוביה, אך מכיוון שהיא עדיין קרה יחסית, המים הנוזלים יקפיאו מחדש. התוצאה תהיה שקוביית הקרח מתחדשת סביב החוט, ומאפשרת לאדם למשוך את החוט ולגרור את הקוביה לאורך. מעניין שהסוכר אינו יעיל כל כך, מכיוון שהסוכר ימיס את קוביית הקרח מהר מדי מכדי שהקרח יתקפא מחדש.