Bir buz küpünün erime hızı, genellikle, kübe ne kadar enerji veya ısı uygulandığının bir fonksiyonudur. Bununla birlikte, diğer faktörler buzun erime hızını etkiler. Donmadan önce sudaki mineraller, erimenin atomik ve moleküler hızını etkileyebilir. Bunu etkileyecek iki temel bileşik şeker ve tuzdur.
Dondurma Deneyi
Bir buz küpünde şeker ve tuzun nasıl çalıştığını görmek için tipik bir deney, ikisini içeren donmuş suyu içerir. Eşit ölçülerde tuz ve şeker oluşturarak, bileşikleri bazı buz küpü tepsilerine ekleyin. Her küp tepsisi tutucusuna aynı miktarda su dökün ve şekeri veya tuzu elinizden geldiğince karıştırın. Ayrıca, her küp cebinde sadece su bulunan bir buz küpü tepsisi bulundurarak deneyde bir kontrole sahip olduğunuzdan emin olun. Buz tepsilerini dondurucuya koyun ve tüm tepsiler donana kadar bekleyin. Her bir buz küpü setini (şeker, tuz ve normal su) çıkarın ve her bir buz küpünün erime hızını zamanlamaya başlayın.
Kimya Açıklama
Washington eyaletindeki Selah Okul Bölgesi'ndeki öğrencilere göre, buz küpleriyle yapılan deneyler tuz ve şeker içeren, şekerli ve tuzlu küplerin sadece normal tuz içeren küplerden daha hızlı eridiğini göstermelidir. Su. Aslında şeker içeren buz küpleri, tuzlu küplerden daha hızlı erimelidir. Nedeni ısı emilimi. Bir buz küpündeki tuz veya şeker, çevredeki ısı enerjisini donmuş sudan daha hızlı emer. Tuz ve şeker bu ısı enerjisini çok hızlı emdiğinden, su molekülleri daha hızlı hareket eder ve bu da daha hızlı erime hızına neden olur. Şehirlerin buzu eritmek için tuz kullanmasının bir nedeni de budur: tuz, ısı enerjisini daha hızlı emecek ve böylece erimeyi hızlandıracaktır.
Suda Buz Küpleri
Başka bir deney, buz küplerini alıp üç farklı su bardağına yerleştirmeyi içerir. Bir su bardağında normal musluk suyu olmalıdır. Ancak bundan sonraki kaplarda sırasıyla şeker ve tuz bulunmalıdır. Küpleri üç bardağa da yerleştirin ve erimelerinin ne kadar süreceğini belirleyin. Önceki deneyden farklı olarak, normal sudaki buz küpü, şekerli veya tuzlu sudaki buz küplerinden daha hızlı erimelidir. Bunun nedeni tuzlu su ve şekerli suyun normal sudan daha yoğun olmasıdır. Bu suyun yoğunluğu, eriyen herhangi bir su üstte kaldığından, buz küpünün etkili bir şekilde erimesini engeller. Normal su ile, küp erir ve salınan su, çevreleyen sıvıya daha etkili bir şekilde seyreltilir.
String Deneyi
Buz küpleriyle yapılan yaygın bir deney, tuzla bir parça ip kullanmayı gerektirir. İpin bir ucunu buz küpünün üzerine koyun ve az miktarda tuz serpin. Tuz, küpün üst tabakasını eritecek, ancak hala nispeten soğuk olduğu için sıvılaştırılmış su yeniden donacaktır. Sonuç olarak, buz küpü ipin etrafında şekillenecek ve kişinin ipi çekmesine ve küpü sürüklemesine izin verecektir. İlginçtir, şeker o kadar etkili değildir, çünkü şeker, buzun yeniden donması için çok hızlı bir şekilde buzu eritir.