Ľad a voda a proces, pri ktorom ľad preusporiadava svoje molekuly a reaguje na vonkajšie prvky v procese topenia, je fascinujúcim predmetom. Vyberte si výskumnú tému o tom, ako najrýchlejšie topiť ľad, a preskúmajte zákulisie toho, čo sa vyžaduje od kocky ľadu a vonkajšieho agenta, aby ste urýchlili ľad z tuhej látky na kvapalinu. Čo možno urobiť na zvýšenie procesu a najrýchlejšie topenie kocky ľadu?
Určte, ktorá látka topí ľad najrýchlejšie
Vykonajte experiment s použitím štyroch rôznych látok a napíšte výskumnú prácu o tom, ktorá z týchto látok topí ľad najrýchlejšie. Položte štyri kocky ľadu na samostatné taniere a na otestovanie použite látky ako kuchynská soľ, piesok, cukor a korenie, ktoré ľad rýchlejšie roztopia. Vyskúšajte každú z týchto látok a to, ako topia ľad. Stolová soľ a cukor sú rozpustné látky a rozpúšťajú sa vo vode, zatiaľ čo korenie a piesok sa nerozpúšťajú vo vode. Zistite, ktorá látka urýchľuje proces tavenia. Uistite sa, že rozumiete slovám ako roztok, rozpúšťadlo, koligatívne vlastnosti, depresia bodu mrazu, fázy hmoty, fázové prechody, odparovanie, kondenzácia a sublimácia.
Vplyvy rozmrazovania chemikáliami na životné prostredie
Cestári v zime šíria chemikálie po zľadovatených cestách. Odmrazovacie prostriedky znižujú bod tuhnutia vody. Preskúmajte, ako tieto chemikálie topia ľad rýchlejšie ako iné látky, a vplyv týchto chemikálií na životné prostredie. Dva z bežných použitých rozmrazovacích prostriedkov sú chlorid sodný a chlorid vápenatý. Tieto chemikálie môžu ovplyvňovať vegetáciu a vodu v okolí ciest. Chemikálie môžu tiež poškodiť betón, oceľové konštrukcie a vozidlá a urýchliť koróziu. Vyrábajú sa ďalšie chemikálie, ktoré sú síce nákladnejšie, ale menej škodlivé pre životné prostredie, napríklad octan vápenatý a horečnatý. Ďalším tipom, ktorý je možné preskúmať, je myšlienka predbežného zvlhčenia chemikálií, aby sa znížil rozptyl na cestách.
Rozdiel medzi kuchynskou soľou a inými odmrazovačmi ciest
Preskúmajte rozdiel medzi jednoduchou kuchynskou soľou a inými rozmrazovačmi a ako sa s chemickými rozmrazovačmi zaobchádza pri topení snehu. Stolová soľ topí ľad a sneh. Zrnká soli sú malé a rýchlo pôsobiace. Chlorid sodný je to isté ako jednoduchá soľ, až na to, že bol odmrazovač ošetrený. Napíšte príspevok o nákladovej efektívnosti použitia stolovej soli alebo komerčných chemických rozmrazovačov na topenie ľadu.
Rôzne povrchy
Rýchlosť topenia ľadu môže závisieť od povrchu, na ktorom sedí. Vyberte si niekoľko rôznych povrchov, napríklad drevené doštičky, podšálky, panvice a plastové poháre. Cítite teplotné rozdiely každého povrchu a umiestnenie kociek ľadu na každý povrch. Počkajte asi 10 minút a pozrite sa, ktorý ľad sa topil najrýchlejšie. Skúmajte, prečo sa to stalo a čo majú teplotné rozdiely a energia potrebná na roztavenie spoločné s rýchlosťou tavenia.