โครงงานวิทยาศาสตร์: วิธีเก็บน้ำแข็งไม่ให้ละลาย

ไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ที่จะป้องกันไม่ให้น้ำแข็งละลายตลอดไปโดยไม่ใส่ในช่องแช่แข็ง แต่คุณสามารถใช้วิธีการง่ายๆ สองสามวิธีในการคงความเย็นไว้ได้นานขึ้นและชะลอการหลอมละลาย น้ำแข็งก็เหมือนกับทุกสิ่งที่ประกอบขึ้นจากอนุภาคที่มีปฏิกิริยาต่างกันไปขึ้นอยู่กับสถานะที่พวกมันอยู่ ก้อนน้ำแข็งแข็งมีรูปร่างคงที่โดยมีอนุภาคคงที่ขนาดกะทัดรัดอย่างใกล้ชิด เมื่อนำน้ำแข็งออกจากช่องแช่แข็ง อุณหภูมิที่อุ่นขึ้นจะทำให้อนุภาคของแข็งได้รับพลังงานความร้อน ซึ่งช่วยให้แยกออกจากกัน ละลาย และค่อยๆ กลายเป็นอนุภาคของเหลว

ลองใช้แนวคิดโครงงานวิทยาศาสตร์เหล่านี้เพื่อทดลองกับวิธีต่างๆ ในการรักษาอุณหภูมิรอบๆ น้ำแข็งให้ต่ำ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำแข็งละลายอย่างรวดเร็ว

หากต้องการดูว่าวัสดุต่างๆ ส่งผลต่อระยะเวลาที่น้ำแข็งละลายอย่างไร ให้ใส่น้ำแข็งลงในเครื่องทำความเย็นแบบพลาสติกและใส่น้ำแข็งในปริมาณเท่ากันในเครื่องทำความเย็นแบบโลหะ น้ำแข็งต้องการพลังงานในการละลาย และภาชนะพลาสติกป้องกันการถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากด้านในของภาชนะไปยังภายนอกและในทางกลับกัน เครื่องทำความเย็นแบบโลหะจะถ่ายเทพลังงานได้เร็วกว่า จึงไม่เก็บน้ำแข็งละลายเป็นเวลานาน ลองทดลองกับคูลเลอร์สีต่างๆ สีอ่อนจะดูดซับความร้อนได้น้อยกว่า ซึ่งจะทำให้น้ำแข็งเย็นได้นานขึ้น

เพิ่มฉนวนอีกชั้นหนึ่งระหว่างน้ำแข็งกับความร้อนภายนอกโดยการห่อตัวทำน้ำแข็งหรือถังน้ำแข็งด้วยผ้าขนหนู ชั้นของวัสดุบรรจุภัณฑ์ระหว่างตัวทำความเย็นและผ้าขนหนูทำให้เป็นฉนวนได้มากขึ้น การดักอากาศระหว่างชั้นช่วยลดปริมาณพลังงานความร้อนที่สูญเสียไป

ห่อภาชนะน้ำแข็งในแผ่นฟอยล์อลูมิเนียม พื้นผิวสะท้อนแสงจะรักษาอุณหภูมิไว้ที่ระดับที่สม่ำเสมอ น้ำแข็งจึงละลายในอัตราที่ช้าลง มากกว่าน้ำแข็งที่ถูกเปิดทิ้งไว้หรือปกคลุมด้วยแผ่นวัสดุที่ไม่สะท้อนแสงเช่นกระดาษ ผ้าขนหนู.

ทดลองกับก้อนน้ำแข็งขนาดต่างๆ เพื่อดูว่าขนาดมีผลต่อเวลาที่ใช้ในการละลายอย่างไร ก้อนน้ำแข็งที่ใหญ่กว่าจะมีพื้นผิวที่ใหญ่กว่า ดังนั้นจึงคงความหนาวเย็นได้นานขึ้น น้ำแข็งบดละลายเร็วขึ้นเนื่องจากพื้นที่ผิวขนาดเล็กที่สัมผัสกับความร้อนโดยรอบเมื่อเทียบกับความหนาแน่นสัมพัทธ์ นอกจากนี้ การใช้น้ำต้มเพื่อทำให้ก้อนน้ำแข็งของคุณช่วยลดฟองอากาศและทำให้เย็นได้นานขึ้น

ยิ่งบริเวณที่มีน้ำแข็งเย็นมากเท่าใด น้ำแข็งก็จะละลายนานขึ้นเท่านั้น วางน้ำแข็งไว้ข้างพัดลมหรือระบบปรับอากาศ หากน้ำแข็งโดนแสงแดดโดยตรง เช่น ข้างหน้าต่างหรือใกล้วัตถุร้อน น้ำแข็งจะละลายเร็วขึ้น ยิ่งน้ำแข็งอยู่ในห้องที่มีขนาดเล็กเท่าใด อุณหภูมิที่ลดลงก็จะยิ่งส่งผลต่ออัตราการหลอมเหลวมากขึ้นเท่านั้น