האם קוביות הקרח נמסות יותר מהר במים או באוויר?

אם לקח את הזמן לראות קוביות קרח נמסות, ייתכן שיהיה קשה לדעת אם הן נמסו מהר יותר במים או באוויר, עם זאת, אם המים והאוויר זהים טמפרטורה, קרח נמס מהר יותר באחד מאשר באחר.

בהנחה שהאוויר והמים שניהם באותה טמפרטורה, קרח בדרך כלל נמס מהר יותר במים. הסיבה לכך היא שהמולקולות במים ארוזות יותר חזק מהמולקולות באוויר, ומאפשרות מגע רב יותר עם הקרח וקצב העברת חום גדול יותר. יש שטח פנים פעיל מוגבר כאשר קרח נמצא בנוזל לעומת שהוא מוקף בגז. למים קיבולת חום גבוהה יותר מאוויר, מה שאומר שגם לתרכובות הכימיות השונות של שני החומרים יש חשיבות.

התכה של קרח מסובכת מכמה דברים. בתחילה, שטח הפנים של הקרח נמס באוויר וקרח נמס במים זהה, אך ככל שהקרח נמס באוויר, נוצרת שכבה דקה של מים. שכבה זו סופגת חלק מהחום מהאוויר ומשפיעה בידוד קלה על הקרח שנותר.

כשממיסים קוביית קרח בכוס מים, היא חשופה לאוויר וגם למים. החלק של קוביית הקרח במים נמס מהר יותר מהקרח באוויר, אך ככל שקוביית הקרח נמסה היא שוקעת הלאה. אם אתה תומך בקרח כדי למנוע את שקיעתו, היית יכול לראות שהחלק של הקרח במים יימס מהר יותר מהחלק באוויר.

גורמים אחרים שיכולים להופיע גם הם: אם האוויר מתנפח על פני קוביית הקרח, זרימת הדם עלולה לאפשר לקרח להמיס מהר יותר מאשר במים. אם האוויר והמים הם טמפרטורות שונות, הקרח עשוי להמיס מהר יותר במדיום עם הטמפרטורה הגבוהה יותר.

הדרך הטובה ביותר לענות על שאלה מדעית היא לבצע ניסוי משלך, שיכול להניב תוצאות מפתיעות. לדוגמה, מים חמים יכולים לפעמים להקפיא מהר יותר מאשר מים קרים. כדי לערוך ניסוי משלך להמיס קרח, בצע את הצעדים הבאים:

1. הקפיא שתי קוביות קרח. ודא שהקוביות בגודל ובצורה זהים ועשויות מאותו מקור מים. גודלם, צורתם וטהרתם של המים משפיעים על כמה מהר הקרח נמס, כך שאינכם רוצים לסבך את הניסוי עם משתנים אלה.
2. יש למלא מיכל מים ולתת לו זמן להגיע לטמפרטורת החדר. האם אתה חושב שגודל המיכל (נפח המים) ישפיע על הניסוי שלך?
3. הניחו קוביית קרח אחת במים והשנייה על משטח בטמפרטורת החדר. ראה איזו קוביית קרח נמסה קודם.

המשטח עליו תניחו את קוביית הקרח ישפיע גם על התוצאות. אם היית במיקרוביה - כמו בתחנת חלל - ייתכן שתוכל לקבל נתונים טובים יותר מכיוון שקוביית הקרח הייתה צפה באוויר.