İçerik
Bir buz küpünün erimesi hızı, genellikle, küp üzerine ne kadar enerji veya ısı uygulandığının bir fonksiyonudur. Bununla birlikte, diğer faktörler buzun erimesini etkiler. Donmadan önceki sudaki mineraller erime atomik ve moleküler hızını etkileyebilir. Bunu etkileyecek iki temel bileşik şeker ve tuzdur.
Donma Deneyi
Bir buz küpünde şekerin ve tuzun nasıl çalıştığını görmek için yapılan tipik bir deney, ikisini içeren suyun donmasını içerir. Eşit tuz ve şeker ölçümleri oluşturarak, bazı buz küpü tepsilerine bileşikleri ekleyin. Her bir küp tepsi tutucusuna aynı miktarda su dökün ve şekeri veya tuzu elinizden geldiğince karıştırın. Ayrıca, her bir küp cebinde sadece suyla bir buzluk tutarak deneyde kontrol sahibi olduğunuzdan emin olun. Buz tepsilerini dondurucuya koyun ve bütün tepsiler donuncaya kadar bekleyin. Her bir buz küpü setini (şeker, tuz ve normal su) çıkarın ve her buz küpünün erime hızını zamanlamaya başlayın.
Kimya Açıklaması
Washington eyaletindeki Selah Okul Bölgesi'ndeki öğrencilere göre, tuz ve şeker içeren buz küpleriyle yapılan deneyler, şeker ve tuz içeren küplerin yalnızca normal sudaki küplerden daha hızlı eridiğini göstermelidir. Aslında, şeker içeren buz küpleri, tuzlu küplerden daha hızlı erimelidir. Sebebi ısı emilimidir. Bir buz küpündeki tuz veya şeker, çevreleyen ısı enerjisini donmuş sudan daha hızlı emer. Tuz ve şeker bu ısı enerjisini bu kadar hızlı emdiğinden, su molekülleri daha hızlı hareket eder ve bu da daha hızlı erime hızı sağlar. Bu, şehirlerin buzu eritmek için tuz kullanmasının bir parçasıdır: tuz ısı enerjisini daha hızlı emer ve böylece erime hızlanır.
Sudaki Buz Küpleri
Başka bir deney, buz küplerini alıp üç farklı su kabına yerleştirmeyi içerir. Bir su bardağı içinde normal musluk suyu bulunmalıdır. Bununla birlikte, bir sonraki kaplar sırasıyla şeker ve tuz içermelidir. Küpleri her üç kaba da koyun ve erimeye ne kadar zaman alır. Önceki deneyden farklı olarak, normal sudaki buz küpü şeker veya tuzlu sudaki buz küplerinden daha hızlı erimelidir. Bunun nedeni tuzlu su ve şeker suyunun normal sudan daha yoğun olmasıdır. Bu suyun yoğunluğu buz küpünün erimesini engeller çünkü erimekte olan herhangi bir su üstte kalır. Normal su ile, küp erir ve çıkan su, çevredeki sıvının içine daha etkili bir şekilde seyreltilir.
Dize Denemesi
Buz küpleriyle yapılan ortak bir deney, tuzlu bir ip parçası kullanılmasını gerektirir. İpin bir ucunu bir buz küpü üzerine yerleştirin ve az miktarda tuz serpin. Tuz küpün üst tabakasını eritecek, fakat yine de nispeten soğuk olduğu için, sıvılaştırılmış su yeniden donacaktır. Sonuç olarak buz küpü telin etrafında yeniden şekillenerek kişinin ipi çekip küpü sürüklemesine neden olacaktır. İlginçtir, şeker o kadar etkili değildir, çünkü şeker buzun yeniden donması için buz küpünü çok hızlı eritir.