Ledo kubo tirpimo greitis paprastai priklauso nuo to, kiek energijos ar šilumos tenka kubui. Tačiau kiti veiksniai turi įtakos ledo tirpimo greičiui. Mineralai vandenyje prieš užšaldymą gali paveikti lydymosi atominį ir molekulinį greitį. Du pagrindiniai junginiai, kurie tai paveiks, yra cukrus ir druska.
Šaldymo eksperimentas
Tipiškas eksperimentas, skirtas pamatyti, kaip ledo kubelyje veikia cukrus ir druska, užšaldo vandenį, kuriame yra du. Sukurdami vienodus druskos ir cukraus matavimus, į kai kuriuos ledo gabalėlius įdėkite junginių. Kiekviename kubelių dėklų laikiklyje užpilkite tą patį vandens kiekį ir kiek įmanoma geriau sumaišykite cukrų ar druską. Be to, įsitikinkite, kad eksperimente turite kontrolę, turėdami ledo kubelių dėklą, kuriame kiekvienoje kubo kišenėje būtų tik vanduo. Įdėkite ledo padėkliukus į šaldiklį ir palaukite, kol visi padėklai užšals. Išimkite kiekvieną ledo kubelių rinkinį (cukrų, druską ir įprastą vandenį) ir pradėkite kiekvieno ledo tirpimo greitį.
Chemijos paaiškinimas
Vašingtono valstijos Selah mokyklos rajono mokinių teigimu, eksperimentai su ledo kubeliais turintys druskos ir cukraus, turėtų parodyti, kad kubeliai su cukrumi ir druska tirpsta greičiau nei kubeliai su tik normaliais vandens. Tiesą sakant, ledo kubeliai, kuriuose yra cukraus, turėtų ištirpti greičiau nei kubeliai su druska. Priežastis yra šilumos absorbcija. Ledo kubelyje esanti druska arba cukrus sugeria aplinkinę šilumos energiją greičiau nei užšaldytas vanduo. Kadangi druska ir cukrus taip greitai absorbuoja šią šilumos energiją, vandens molekulės juda greičiau, todėl greičiau tirpsta. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl miestai naudoja druską tirpdydami ledą: druska greičiau sugers šilumos energiją ir taip greitai ištirps.
Ledo kubeliai vandenyje
Kitas eksperimentas apima ledo kubelių paėmimą ir įdėjimą į tris skirtingus puodelius vandens. Viename vandens puodelyje turėtų būti įprastas vanduo iš čiaupo. Tačiau kituose puodeliuose turėtų būti atitinkamai cukrus ir druska. Įdėkite kubus į visus tris puodelius ir nurodykite, kiek laiko jie ištirpsta. Skirtingai nuo ankstesnio eksperimento, ledo kubas normaliame vandenyje turėtų ištirpti greičiau nei ledo gabaliukai cukruje ar sūriame vandenyje. Taip yra todėl, kad sūrus vanduo ir cukraus vanduo yra tankesni už įprastą. Šio vandens tankis trukdo ledo kubui efektyviai tirpti, nes bet koks tirpstantis vanduo lieka viršuje. Naudojant įprastą vandenį, kubas ištirpsta, o išsiskyręs vanduo efektyviau prasiskiedžia į aplinkinį skystį.
Styginių eksperimentas
Dažnas ledo kubelių eksperimentas reikalauja naudoti virvelės gabalėlį su druska. Vieną virvelės galą uždėkite ant ledo kubelio ir pabarstykite nedidelį kiekį druskos. Druska ištirps viršutinį kubo sluoksnį, tačiau suskystintas vanduo vėl užšals, nes jis vis dar yra gana šaltas. Rezultatas bus toks, kad ledo kubas reformuojasi virvelėje, leisdamas asmeniui patraukti virvelę ir vilkti kubą kartu. Įdomu tai, kad cukrus nėra toks efektyvus, nes cukrus per greitai ištirps ledo kubelį, kad ledas vėl užšaltų.
