探索實驗:冰塊在哪裡融得更快?冷水、熱水、還是撒鹽撒糖呢?

2021-02-13 豆豆魔方科學育兒

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話說看到這個實驗之前,我一直認為冰塊在冷水裡比熱水融化得更快!上學的時候在課本上有學過。因為冰遇到熱水後表面迅速氣化,形成一成隔離空氣膜,空氣的導熱性較差,導致熱量無法快速接觸冰塊表面。而涼水能直接接觸冰塊表面,形成傳導傳熱,因此涼水化冰快。

而事實真的是這樣嗎?

你覺得怎樣才能讓冰塊融化地更快呢?

是放在熱水中?還是冷水中?

或是在上面撒些鹽?

這樣答案都是正確的,但是有外物影響的情況下,哪一個更快呢?

今天介紹的這個簡單實驗,就能一目了然地明白在哪一個外來因素能是冰塊融化地最快!

所需材料:

在正式開始試驗之前,先和小朋友討論一下這個實驗的會發生什麼樣的結果。

比如猜猜看哪一個會先把冰塊給融化?

大概需要多久才能看見變化?

為了這個實驗,我們需要事先準備在6個杯子中放入相同容量的水。放在冰箱冷凍室過夜,使杯中的水全變成冰塊。

接著在開始正式實驗之前,我們需要準備:熱水、冷水、水蒸氣形成的水珠、鹽、糖這五樣東西需要過後撒在冰塊上。

把凍好的冰塊分別倒入馬芬烤盤的6個格子內。把五樣東西分別倒在冰塊上,留有一個冰塊不加任何東西,用作參照物。

我們在一分鐘、五分鐘、半小時、一個小時這四個時間點來觀察冰塊融化的情況。

5樣外物一放入後,立馬就會變成下圖的樣子,是不是一下就能看見不同的融化情況了!

過5分鐘去觀察一下,變成了下圖的樣子。

半小時後。

一個小時後。

我們很容易就看到放入熱水的冰塊融化得最快,而沒有加入任何物質的冰塊融化得最慢。融化是需要吸熱的,加入熱水冰塊比冷水融化更快,也許這些冰塊沒有足夠大到能把熱水凍住,所以就迅速汽化了,小冰塊在熱水中可比冷水中融化得快多了!

事實上,我們還可以這樣做這個實驗:

一根小繩子;一個小碗;一塊冰塊;少許鹽

我們把冰放在盆子裡,在它上面放一根繩子。

繩子不能選擇太細的,然後放置的時候,儘量是正中間,最大的增加接觸長度。

往冰塊與繩子接觸的地方灑上一點鹽,稍微覆蓋接觸部分即可,無須整個冰塊面都撒上。

過一會你就會發現,繩子跟冰黏在了一塊,用繩子能把冰塊「釣」起來。

然後難度升級,把冰塊接觸更多的冰塊,然後同樣的方法,看能不能釣起很多很多的小冰塊哦,

這是一個關於熔點的問題,和日常融雪的常識。

當往冰塊撒鹽時,冰塊會有一部分融化掉。但過了一會兒,由於冰塊溫度較低,化開的水會再次凍結成冰。

這樣,放在冰塊上的棉線就被凍了起來,冰塊就能釣起來了。

但不能放太多,這樣融掉的地方太大,水流走了,就無法重新凍結成冰。

生活中用鹽除冰也是因為鹽溶液的凝固點比水低。雪水在0度就結冰,而鹽水在0度以下仍不結冰。濃度越高,凝固點下降越多。 

另外,鹽溶解過程整體說是放熱過程,可進一步促進雪的融化。因此,雪後路面撒鹽可化雪、化了雪的水不會結冰。

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