Experimentos com cubos de gelo de sal e açúcar

A taxa na qual um cubo de gelo derrete é geralmente uma função de quanta energia, ou calor, é aplicada ao cubo. No entanto, outros fatores influenciam a taxa de derretimento do gelo. Os minerais na água antes do congelamento podem influenciar a velocidade atômica e molecular do derretimento. Dois compostos básicos que afetarão isso são o açúcar e o sal.

Um experimento típico para ver como o açúcar e o sal funcionam em um cubo de gelo envolve o congelamento de água contendo os dois. Criando medidas iguais de sal e açúcar, adicione os compostos a algumas bandejas de cubos de gelo. Despeje a mesma quantidade de água em cada suporte da bandeja de cubos e misture o açúcar ou o sal da melhor maneira possível. Além disso, certifique-se de ter um controle no experimento, tendo uma bandeja de cubos de gelo com apenas água em cada compartimento do cubo. Coloque as bandejas de gelo no freezer e espere até que todas estejam congeladas. Retire cada conjunto de cubos de gelo (açúcar, sal e água normal) e comece a cronometrar a taxa em que cada cubo de gelo derrete.

De acordo com alunos do Selah School District, no estado de Washington, experimentos com cubos de gelo contendo sal e açúcar deve mostrar que cubos com açúcar e sal derretem mais rápido do que cubos com apenas normal agua. Na verdade, os cubos de gelo que contêm açúcar devem derreter mais rápido do que os cubos com sal. O motivo é a absorção de calor. O sal ou açúcar em um cubo de gelo absorve a energia do calor circundante mais rápido do que a água congelada. Como o sal e o açúcar estão absorvendo essa energia térmica muito rapidamente, as moléculas de água se movem mais rapidamente, resultando em uma taxa de derretimento mais rápida. Essa é parte da razão pela qual as cidades usam sal para derreter gelo: o sal absorverá a energia térmica mais rapidamente e, assim, acelerará o derretimento.

Outro experimento envolve pegar cubos de gelo e colocá-los em três xícaras de água diferentes. Um copo de água deve conter água da torneira normal. No entanto, as próximas xícaras devem conter açúcar e sal, respectivamente. Coloque os cubos nas três xícaras e cronometre quanto tempo leva para derreter. Ao contrário da experiência anterior, o cubo de gelo em água normal deve derreter mais rápido do que os cubos de gelo em água com açúcar ou sal. Isso ocorre porque a água salgada e a água com açúcar são mais densas do que a água normal. A densidade dessa água impede que o cubo de gelo derreta efetivamente, pois qualquer água que derreta fica no topo. Com água normal, o cubo derrete e a água liberada se dilui no líquido circundante de forma mais eficaz.

Uma experiência comum com cubos de gelo exige o uso de um pedaço de barbante com sal. Coloque uma ponta do barbante sobre um cubo de gelo e polvilhe uma pequena quantidade de sal. O sal derreterá a camada superior do cubo, mas como ainda está relativamente fria, a água liquefeita irá recongelar. O resultado será que o cubo de gelo se remodela ao redor do barbante, permitindo que a pessoa puxe o barbante e arraste o cubo junto. Curiosamente, o açúcar não é tão eficaz, porque o açúcar derrete o cubo de gelo muito rápido para que o gelo volte a congelar.