Que formas cubo de gelo derreter mais rápido?

O gelo derrete quando um meio quente, tal como ar ou água a temperatura ambiente, entra em contacto com a sua superfície. Por esta razão, o gelo derrete mais rapidamente quando a sua superfície exposta é maximizada. Assim, formas de cubo de gelo com maiores áreas de superfície derreter mais rápido.

A fim de determinar com precisão o cubo de gelo formas derreter mais rápido, todos os cubos de gelo no teste devem ter o mesmo volume. Se um cubo de gelo tem uma maior quantidade de gelo, que se derrete mais lentamente por causa da massa adicionada. Além disso, todos os cubos de gelo deve ter a mesma temperatura, no momento do início do ensaio. Se um cubo de gelo tem uma temperatura consideravelmente abaixo do ponto de congelação da água, ela derrete mais lentamente por causa do tempo que decorre antes da sua temperatura atingir o ponto de fusão.

Suponha-se que um cubo de gelo tem a forma de um cubo. Se cada um dos lados do cubo de gelo mede três centímetros, em seguida, que tem um volume de 27 cc e uma área superficial de 54 centímetros quadrados. Suponha-se que um outro cubo de gelo tem a forma de um cilindro circular. Se ele também tem um volume de 27 cc e, se o seu diâmetro é aproximadamente igual a sua altura, que tem uma área de superfície de cerca de 50 centímetros quadrados. Um cubo de gelo esférica com o mesmo volume tem uma área de superfície de cerca de 43,5 centímetros quadrados. Por conseguinte, o cubo de gelo derrete cúbica mais rápido do que qualquer das outras duas formas, uma vez que tem a maior área de superfície.

Se você fizer um cubo de gelo cilíndrico que é mais alto e mais fino, mantendo o seu volume 27 cc, sua área de superfície aumenta. Se reduzir a largura e a altura de um cubo de gelo cúbica de modo que torna-se uma estrutura do tipo caixa conhecido como um paralelepípedo rectangular, a sua área de superfície também aumenta. Quanto mais a área de superfície aumenta, mais rápido o cubo de gelo derrete, desde que o volume permanece inalterada. Como o paralelepípedo e o cilindro circular ficam mais longos, os seus valores de área de superfície gradualmente aproximar uns dos outros. Teoricamente, o cubo de gelo de fusão mais rápida tem a forma de um paralelepípedo, que tem a altura de uma molécula de água e a largura de uma molécula de água, enquanto o seu comprimento é constituído por todas as moléculas de água estendidas para fora numa linha recta. Ao mesmo tempo, este cubo de gelo teórico também tem a forma de um cilindro circular extremamente longo com um diâmetro de uma molécula de água.