Katere kocke ledu se hitreje stopijo?

Hitrost taljenja kock ledu, imenovana tudi njihova hitrost fuzije, je odvisna od več dejavnikov. Višje okoljske temperature pospešujejo postopek taljenja. Barva kocke in nanos soli imata opazne učinke. Hitrost fuzije se spreminja tudi glede na obliko ledene kocke.

Led se stopi, ko toplejši medij, na primer zrak ali voda pri sobni temperaturi, pride v stik z njegovo površino. Iz tega razloga se led topi hitreje, ko je njegova izpostavljena površina največja. Tako se oblike kock ledu z večjimi površinami topijo hitreje.

Da bi natančno ugotovili, katere oblike ledenih kock se hitreje topijo, morajo imeti vse ledene kocke v preskusu enako prostornino. Če ima ena kocka ledu večjo količino ledu, se ta zaradi dodane mase počasneje topi. Poleg tega morajo imeti vse kocke ledu v času preskusa enako temperaturo. Če ima kocka ledu temperaturo precej pod lediščem vode, se tali počasneje zaradi časa, ki preteče, preden temperatura doseže tališče.

Recimo, da ima kocka ledu obliko kocke. Če vsaka stran ledene kocke meri tri centimetre, ima prostornino 27 cm3 in površino 54 kvadratnih centimetrov. Recimo, da ima druga ledena kocka obliko krožnega valja. Če ima tudi prostornino 27 cm3 in če je njegov premer približno enak višini, ima površino približno 50 kvadratnih centimetrov. Sferična ledena kocka z enako prostornino ima površino približno 43,5 kvadratnih centimetrov. Kubična ledena kocka se zato stopi hitreje kot katera koli druga oblika, saj ima največjo površino.

Če naredite valjasto kocko ledu, ki je višja in tanjša, hkrati pa ohrani prostornino 27 ccm, se njena površina poveča. Če zmanjšate širino in višino kubične ledene kocke tako, da postane škatlasta struktura, imenovana pravokotni paralelepiped, se poveča tudi njena površina. Bolj ko se površina poveča, hitreje se kocka ledu stopi, pod pogojem, da prostornina ostane nespremenjena. Ko se paralelepiped in krožni valj podaljšujeta, se njihovi površinski vrednosti postopoma približata. Teoretično ima najhitreje ledeča kocka obliko paralelepipeda, ki ima višino ene molekule vode in širino ene molekule vode, medtem ko je njena dolžina sestavljena iz vseh molekul vode, nanizanih v ravni črti. Hkrati ima ta teoretična ledena kocka tudi obliko izjemno dolgega krožnega valja s premerom ene molekule vode.