Ledas ir vanduo bei procesas, kurio metu ledas pertvarko savo molekules ir reaguoja į išorinius elementus lydymosi procese, yra patraukli tema. Pasirinkite tyrimo temą, kaip greičiausiai ištirpdyti ledą, ir ištirkite užkulisius, ko reikia ledo kubui ir išoriniam agentui, kad ledas paspartėtų nuo kieto iki skysčio. Ką galima padaryti, kad procesas sustiprėtų ir ledo kubas ištirptų greičiausiai?
Nustatykite, kuri medžiaga ledą tirpdo greičiausiai
Atlikite eksperimentą naudodami keturias skirtingas medžiagas ir parašykite mokslinį darbą apie tai, kurios iš šių medžiagų ledą tirpdo greičiausiai. Padėkite keturis ledo kubelius ant atskirų lėkščių ir naudokite tokias medžiagas kaip valgomoji druska, smėlis, cukrus ir pipirai, kad išbandytumėte, kurios ledą ištirpdys greičiau. Tyrinėkite kiekvieną iš šių medžiagų ir kaip jos tirpdo ledą. Valgomoji druska ir cukrus yra tirpi medžiaga ir tirpsta vandenyje, o pipirai ir smėlis netirpsta vandenyje. Sužinokite, kuri medžiaga pagreitina lydymosi procesą. Būtinai supraskite tokius žodžius kaip tirpalas, tirpiklis, koligatyvinės savybės, užšalimo taško slopinimas, materijos fazės, fazių perėjimai, garavimas, kondensacija ir sublimacija.
Ledo šalinimo su cheminėmis medžiagomis poveikis aplinkai
Kelininkai žiemą apledėjusiais keliais barsto chemikalus. Atledėjimo agentai sumažina vandens užšalimo tašką. Tyrimai, kaip šios cheminės medžiagos tirpdo ledą greičiau nei kitos medžiagos, ir šių cheminių medžiagų naudojimo poveikis aplinkai. Du iš įprastų ledo tirpiklių yra natrio chloridas ir kalcio chloridas. Šios cheminės medžiagos gali paveikti augaliją ir vandenį aplink kelius. Cheminės medžiagos taip pat gali sugadinti betoną, plienines konstrukcijas ir transporto priemones bei pagreitinti koroziją. Gaminamos kitos brangesnės, bet mažiau kenksmingos aplinkai cheminės medžiagos, pavyzdžiui, kalcio magnio acetatas. Kitas patarimas, kurį galima ištirti, yra idėja iš anksto sudrėkinti chemines medžiagas, kad sumažėtų sklaidos keliuose.
Skirtumas tarp valgomosios druskos ir kitų kelio vėžių
Ištirkite skirtumą tarp paprastos valgomosios druskos ir kitų ledo tirpiklių ir kaip apdorojami cheminiai ledai, kad ištirptų sniegas. Valgomoji druska tirpdo ledą ir sniegą. Druskos grūdeliai yra maži ir greitai veikiantys. Natrio chloridas yra tas pats, kas paprasta druska, išskyrus tai, kad ledo tirpiklis buvo apdorotas. Parašykite straipsnį apie valgomosios druskos ar komercinių cheminių ledų šalinimo priemonių naudojimą ledui tirpinti.
Skirtingi paviršiai
Ledo tirpimo greitis gali priklausyti nuo paviršiaus, ant kurio jis sėdi. Pasirinkite kelis skirtingus paviršius, tokius kaip medinė pjaustymo lenta, lėkštė, keptuvė ir plastikinis puodelis. Pajuskite kiekvieno paviršiaus temperatūros skirtumus ir padėkite ledo kubelius ant kiekvieno paviršiaus. Palaukite apie 10 minučių ir pažiūrėkite, kuris ledas ištirpo greičiausiai. Ištirkite, kodėl taip atsitiko, ir kokie yra temperatūros skirtumai ir energija, reikalinga ištirpti, susiję su lydymosi greičiu.
