Contenu
La vitesse à laquelle un glaçon fond est généralement fonction de la quantité d'énergie ou de chaleur appliquée au cube. Cependant, d'autres facteurs influencent le taux de fonte des glaces. Les minéraux présents dans l'eau avant la congélation peuvent influer sur la vitesse de fusion atomique et moléculaire. Le sucre et le sel sont deux composés de base qui affecteront ce phénomène.
Expérience de congélation
Une expérience typique pour voir comment le sucre et le sel agissent dans un glaçon consiste à congeler de l’eau contenant les deux. Créer des mesures égales de sel et de sucre, ajouter les composés à des bacs à glaçons. Versez la même quantité d’eau dans chaque porte-plateau et mélangez le mieux possible le sucre ou le sel. En outre, assurez-vous que vous avez un contrôle dans l'expérience en ayant un bac à glaçons avec seulement de l'eau dans chaque poche de cube. Placez les bacs à glaçons dans le congélateur et attendez que tous les bacs soient gelés. Sortez chaque jeu de glaçons (sucre, sel et eau normale) et commencez à chronométrer la vitesse à laquelle chaque glaçon fond.
Explication de la chimie
Selon des étudiants du Selah School District, dans l'État de Washington, des expériences avec des glaçons contenant du sel et du sucre devraient montrer que les cubes contenant du sucre et du sel fondent plus rapidement que ceux contenant uniquement de l'eau normale. En fait, les glaçons contenant du sucre devraient fondre plus rapidement que les glaçons contenant du sel. La raison est l'absorption de chaleur. Le sel ou le sucre dans un glaçon absorbe l'énergie de la chaleur environnante plus rapidement que l'eau gelée. Étant donné que le sel et le sucre absorbent si rapidement cette énergie thermique, les molécules d'eau se déplacent plus rapidement, ce qui entraîne une vitesse de fusion plus rapide. Cela fait partie de la raison pour laquelle les villes utilisent du sel pour faire fondre la glace: le sel absorbera l'énergie de la chaleur plus rapidement et accélérera ainsi la fonte.
Glaçons dans l'eau
Une autre expérience consiste à prendre des glaçons et à les placer dans trois tasses d'eau différentes. Une tasse d'eau devrait contenir de l'eau du robinet. Cependant, les prochaines tasses devraient contenir du sucre et du sel, respectivement. Placez les cubes dans les trois tasses et chronométrez le temps qu'il leur faut pour fondre. Contrairement à l'expérience précédente, le glaçon dans de l'eau normale devrait fondre plus rapidement que les glaçons dans du sucre ou de l'eau salée. C'est parce que l'eau salée et l'eau sucrée sont plus denses que l'eau normale. La densité de cette eau empêche le glaçon de fondre efficacement car toute eau en fusion reste sur le dessus. Avec de l'eau normale, le cube fond et l'eau libérée se dilue plus efficacement dans le liquide environnant.
Expérience de cordes
Une expérience courante avec des glaçons nécessite l'utilisation d'un morceau de ficelle avec du sel. Placez une extrémité de la ficelle sur un glaçon et saupoudrez une petite quantité de sel. Le sel fera fondre la couche supérieure du cube, mais comme il est encore relativement froid, l’eau liquéfiée se recongelera. Le résultat sera que le glaçon se reforme autour de la chaîne, permettant à la personne de tirer la chaîne et de faire glisser le cube. Fait intéressant, le sucre n’est pas aussi efficace, car le sucre fera fondre le glaçon trop rapidement pour que la glace se recongèle.