La velocità con cui un cubetto di ghiaccio si scioglie è generalmente una funzione di quanta energia o calore viene applicata al cubo. Tuttavia, altri fattori influenzano la velocità con cui il ghiaccio si scioglie. I minerali nell'acqua prima del congelamento possono influenzare la velocità atomica e molecolare della fusione. Due composti di base che influenzeranno questo sono zucchero e sale.

Esperimento di congelamento

Un tipico esperimento per vedere come funzionano lo zucchero e il sale in un cubetto di ghiaccio consiste nel congelare l'acqua contenente i due. Creando uguali misure di sale e zucchero, aggiungi i composti ad alcuni vassoi per cubetti di ghiaccio. Versare la stessa quantità di acqua in ogni porta-vaschetta del cubo e mescolare lo zucchero o il sale nel miglior modo possibile. Inoltre, assicurati di avere un controllo nell'esperimento disponendo di una vaschetta per il ghiaccio con solo acqua in ogni tasca del cubo. Metti i vassoi del ghiaccio nel congelatore e attendi che tutti i vassoi siano congelati. Elimina ogni set di cubetti di ghiaccio (zucchero, sale e acqua normale) e inizia a misurare la velocità con cui ogni cubetto di ghiaccio si scioglie.

Spiegazione chimica

Secondo gli studenti del distretto scolastico di Selah in nello stato di Washington, esperimenti con cubetti di ghiaccio contenenti sale e zucchero dovrebbero mostrare che i cubetti con zucchero e sale si sciolgono più velocemente dei cubetti con solo acqua normale. Infatti, i cubetti di ghiaccio che contengono zucchero dovrebbero sciogliersi più velocemente dei cubetti con il sale. Il motivo è l'assorbimento di calore. Il sale o lo zucchero in un cubetto di ghiaccio assorbe l'energia termica circostante più velocemente dell'acqua ghiacciata. Poiché il sale e lo zucchero assorbono questa energia termica così rapidamente, le molecole d'acqua si muovono più velocemente, con un conseguente più rapido tasso di fusione. Questa è una delle ragioni per cui le città usano il sale per sciogliere il ghiaccio: il sale assorbirà l'energia termica più velocemente e quindi accelererà la fusione.

Cubetti di ghiaccio in acqua

Un altro esperimento consiste nel prendere cubetti di ghiaccio e posizionarli in tre diverse tazze d'acqua. Una tazza d'acqua dovrebbe avere normale acqua di rubinetto al suo interno. Tuttavia, le tazze successive dovrebbero contenere zucchero e sale, rispettivamente. Metti i cubetti in tutte e tre le tazze e cronometra per quanto tempo impiega loro a sciogliersi. A differenza dell'esperimento precedente, il cubetto di ghiaccio in acqua normale dovrebbe sciogliersi più rapidamente dei cubetti di ghiaccio nello zucchero o nell'acqua salata. Questo perché l'acqua salata e quella zuccherina sono più dense dell'acqua normale. La densità di quest'acqua impedisce al cubetto di ghiaccio di sciogliersi in modo efficace poiché l'acqua che si scioglie rimane in alto. Con acqua normale, il cubo si scioglie e l'acqua rilasciata si diluisce nel liquido circostante in modo più efficace.

String Experiment

Un esperimento comune con i cubetti di ghiaccio richiede l'uso di un pezzo di spago con sale. Metti un'estremità della corda sopra un cubetto di ghiaccio e cospargere una piccola quantità di sale. Il sale scioglierà lo strato superiore del cubo, ma poiché è ancora relativamente freddo, l'acqua liquefatta si ricongelerà. Il risultato sarà che il cubetto di ghiaccio si riformerà attorno alla corda, consentendo alla persona di tirare la corda e trascinare il cubo. È interessante notare che lo zucchero non è altrettanto efficace, perché lo zucchero scioglierà il cubetto di ghiaccio troppo velocemente perché il ghiaccio possa ricongelarsi.