أي الأشكال مكعبات الثلج تذوب أسرع؟

المحتوى

• مساحة السطح
• حجم ودرجة الحرارة
• كرة ، اسطوانة أو مكعب
• أسرع ذوبان الجليد مكعب

يعتمد معدل ذوبان مكعبات الثلج ، والذي يطلق عليه أيضًا معدل الانصهار ، على عدة عوامل. ارتفاع درجات الحرارة البيئية تسريع عملية الانصهار. لون المكعب وتطبيق الملح لها تأثيرات ملحوظة. معدل الانصهار يختلف أيضا مع شكل مكعبات الثلج.

مساحة السطح

يذوب الجليد عندما يتلامس وسط أكثر دفئًا ، مثل الهواء أو الماء في درجة حرارة الغرفة. لهذا السبب ، يذوب الجليد بشكل أسرع عند تعظيم مساحة السطح المكشوفة. لذا فإن أشكال مكعبات الثلج ذات المسطحات السطحية الأكبر تذوب بشكل أسرع.

حجم ودرجة الحرارة

من أجل تحديد بدقة أشكال مكعبات الثلج التي تذوب بشكل أسرع ، يجب أن يكون لكل مكعبات الثلج في الاختبار نفس الحجم. إذا كان أحد مكعبات الثلج يحتوي على كمية أكبر من الجليد ، فإنه يذوب ببطء أكثر بسبب الكتلة المضافة. علاوة على ذلك ، يجب أن يكون لجميع مكعبات الثلج نفس درجة الحرارة في وقت بدء الاختبار. إذا كانت درجة حرارة مكعب الثلج تقل بدرجة كبيرة عن درجة تجمد الماء ، فإنه يذوب ببطء أكثر بسبب الوقت الذي ينقضي قبل أن تصل درجة الحرارة إلى نقطة الانصهار.

كرة ، اسطوانة أو مكعب

لنفترض أن مكعبات الثلج لها شكل مكعب. إذا كان كل جانب من مكعبات الثلج يقيس ثلاثة سنتيمترات ، فسيكون حجمه 27 سم مكعب ومساحة سطحه 54 سم مربع. لنفترض أن مكعبات الثلج الأخرى لها شكل اسطوانة دائرية. إذا كان حجمه أيضًا 27 سم مكعب وإذا كان قطره يساوي ارتفاعه تقريبًا ، فإن مساحة سطحه تبلغ حوالي 50 سم مربع. تبلغ مساحة سطح مكعب الجليد الكروي بنفس الحجم حوالي 43.5 سم مربع. لذلك ، يذوب مكعب الثلج المكعب بشكل أسرع من أي من الشكلين الآخرين لأنه يحتوي على أكبر مساحة سطحية.

أسرع ذوبان الجليد مكعب

إذا قمت بصنع مكعب ثلجي أسطواني أطول وأرق مع الاحتفاظ بحجمه البالغ 27 سم ، فإن مساحة السطح تزداد. إذا قمت بتقليل عرض وارتفاع مكعب مكعب من الثلج بحيث يصبح هيكلًا يشبه الصندوق يُعرف باسم موازي مستطيل الشكل ، فإن مساحة سطحه تزداد أيضًا. كلما زادت مساحة السطح ، كلما ذاب مكعب الثلج بشكل أسرع ، شريطة أن يظل حجمه دون تغيير. عندما تصبح الأسطوانة الموازية والأسطوانة الدائرية أطول ، فإن مساحة سطحها تقارب بعضها بعضًا تدريجيًا. من الناحية النظرية ، فإن أسرع مكعب جليدي ذوبان له شكل موازٍ له ارتفاع جزيء ماء واحد وعرض جزيء ماء واحد ، في حين يتكون طوله من جميع جزيئات الماء المتدرجة في خط مستقيم. في الوقت نفسه ، يتميز مكعب الثلج النظري هذا أيضًا بأسطوانة دائرية طويلة للغاية يبلغ قطرها جزيء ماء واحد.