Hangi Buz Küpü Şekilleri Daha Hızlı Erir?

Erime hızı olarak da adlandırılan buz küplerinin erime hızı, birkaç faktöre bağlıdır. Daha yüksek ortam sıcaklıkları erime sürecini hızlandırır. Küpün rengi ve tuz uygulamasının belirgin etkileri vardır. Füzyon hızı ayrıca buz küpünün şekline göre değişir.

Buz, oda sıcaklığında hava veya su gibi daha sıcak bir ortam yüzeyiyle temas ettiğinde erir. Bu nedenle, maruz kalan yüzey alanı maksimize edildiğinde buz daha hızlı erir. Böylece daha büyük yüzey alanına sahip buz küpleri daha hızlı erir.

Hangi buz küplerinin daha hızlı eridiğini kesin olarak belirlemek için testteki tüm buz küplerinin aynı hacme sahip olması gerekir. Bir buz küpünde daha fazla miktarda buz varsa, eklenen kütle nedeniyle daha yavaş erir. Ayrıca, tüm buz küpleri, testin başladığı anda aynı sıcaklığa sahip olmalıdır. Bir buz küpü suyun donma noktasının oldukça altında bir sıcaklığa sahipse, sıcaklığı erime noktasına ulaşmadan önce geçen süre nedeniyle daha yavaş erir.

Bir buz küpünün küp şeklinde olduğunu varsayalım. Buz küpünün her bir kenarı üç santimetre ise, hacmi 27 cc ve yüzey alanı 54 santimetre karedir. Diyelim ki başka bir buz küpü dairesel silindir şeklinde. Ayrıca hacmi 27 cc ise ve çapı kabaca yüksekliğine eşitse, yaklaşık 50 santimetrekarelik bir yüzey alanına sahiptir. Aynı hacme sahip küresel bir buz küpünün yüzey alanı yaklaşık 43,5 santimetre karedir. Bu nedenle, kübik buz küpü, en büyük yüzey alanına sahip olduğu için diğer iki şekilden birinden daha hızlı erir.

27 cc hacmini korurken daha uzun ve daha ince silindirik bir buz küpü yaparsanız yüzey alanı artar. Kübik bir buz küpünün genişliğini ve yüksekliğini, dikdörtgen paralel yüzlü olarak bilinen kutu benzeri bir yapı haline gelecek şekilde azaltırsanız, yüzey alanı da artar. Yüzey alanı arttıkça, hacim değişmediği sürece buz küpü daha hızlı erir. Paralel boru ve dairesel silindir uzadıkça yüzey alanı değerleri yavaş yavaş birbirine yaklaşır. Teorik olarak, en hızlı eriyen buz küpü, bir su molekülünün yüksekliğine sahip paralel bir boru şeklindedir. ve bir su molekülünün genişliği, uzunluğu ise düz bir çizgide dizilmiş tüm su moleküllerinden oluşur. Aynı zamanda, bu teorik buz küpü, aynı zamanda, bir su molekülü çapında son derece uzun dairesel bir silindir şeklindedir.