Het begrijpen van de toestanden van materie is een van de fundamentele vaardigheden die nodig zijn om het begrip van de materiaalwetenschappen van een student te bevorderen. Om deze reden is het waardevol om studenten inzicht te geven in de manier waarop faseverandering plaatsvindt in de materie. Wetenschapsprojecten met smeltend ijs zijn een nuttig eerstelijnsexperiment voor de beginnende student. Het onderzoeken van de invloed van lucht en water op het smelten van ijs is een nuttige basis voor dergelijke experimenten.
Controle experimenten
Dit soort projecten zijn ontworpen met het principe "alles is gelijk", en met het idee om een basis te creëren voor verdere verkenning. Een van de beste controleprojecten voor het bepalen van smeltsnelheden in lucht en water is het plaatsen van een enkel ijs kubus op een houten onderzetter en een andere in een glas water dat gelijk is geworden aan de kamer temperatuur. Beide kubussen moeten in vergelijkbare ruimtes worden bewaard zonder blootstelling aan luchtstromen, warmtebronnen of felle lichten en moeten worden bewaakt totdat het ijs verdwenen is.
Luchtvariabele projecten
Deze projecten zijn gebaseerd op een duidelijk controle-experiment als basislijn om te zien hoe veranderingen in de lucht de uitkomst van het smelten beïnvloeden. Het experiment moet dezelfde initiële parameters behouden als het controle-experiment, met aanpassingen aan de luchtcomponent. De leerlingen moeten ventilatoren gebruiken om verwarmde of niet-verwarmde lucht over beide blokjes te blazen (met verschillende snelheidsstanden), en vervolgens eventuele wijzigingen in de totale smelttijd voor de ijsblokjes te noteren.
Watervariabele projecten
Deze projecten vereisen, net als de luchtvariabele projecten, een duidelijke basisregelwaarde. In deze experimenten zijn de enige variabelen echter het gebruikte watermedium. Aan het water worden verschillende hoeveelheden zout, azijn en andere stoffen toegevoegd om te kijken of de opgeloste stoffen de smeltsnelheid van het ijs beïnvloeden. U kunt ook de starttemperatuur van het water variëren om te zien hoe dit de resultaten verandert.
IJsvariabele experimenten
In deze experimenten gebruikt u dezelfde basislijnwaarden voor elk element, behalve dat u de manier waarop het ijs wordt gebruikt varieert. In één variant van dit project kun je het aantal gebruikte kubussen variëren en zien hoe dit de smelttijd verandert. In een andere kun je grotere ijsblokjes gebruiken, of zelfs ijsblokjes van verschillende vormen. In nog een andere kun je de kubussen in verschillende vormen rangschikken om te zien hoe ze de smeltsnelheden beïnvloeden.