Cubos de gelo derretem mais rapidamente na água ou no ar?

Se você observar os cubos de gelo derreterem, pode ser difícil dizer se eles derretiam mais rapidamente na água ou no ar; no entanto, se a água e o ar estão no mesmo temperatura, o gelo derrete mais rapidamente em um do que no outro.

Supondo que o ar e a água tenham a mesma temperatura, o gelo geralmente derrete mais rapidamente na água. Isso ocorre porque as moléculas na água são mais compactadas do que as moléculas no ar, permitindo mais contato com o gelo e uma maior taxa de transferência de calor. Há uma área de superfície ativa aumentada quando o gelo está em um líquido, em vez de estar rodeado por um gás. A água tem uma capacidade térmica mais alta que o ar, o que significa que as diferentes composições químicas dos dois materiais também são importantes.

O derretimento do gelo é complicado por várias coisas. Inicialmente, a área da superfície do gelo derretendo no ar e no gelo derretendo na água é o mesmo, mas à medida que o gelo derrete no ar, uma fina camada de água resulta. Essa camada absorve parte do calor do ar e tem um leve efeito isolante no gelo restante.

Quando você derrete um cubo de gelo em um copo de água, ele é exposto ao ar e à água. A parte do cubo de gelo na água derrete mais rapidamente do que o gelo no ar, mas, à medida que o cubo derrete, ele afunda ainda mais. Se você apoiasse o gelo para impedir que ele afundasse, seria possível ver que a parte do gelo na água derreteria mais rapidamente do que a parte no ar.

Outros fatores também podem entrar em jogo: se o ar estiver soprando através do cubo de gelo, o aumento da circulação poderá permitir que o gelo derreta mais rapidamente no ar do que na água. Se o ar e a água tiverem temperaturas diferentes, o gelo poderá derreter mais rapidamente no meio com a temperatura mais alta.

A melhor maneira de responder a uma pergunta científica é realizar seu próprio experimento, o que pode produzir resultados surpreendentes. Por exemplo, a água quente às vezes pode congelar mais rápido que a água fria. Para conduzir seu próprio experimento de derretimento de gelo, siga estas etapas:

1. Congele dois cubos de gelo. Verifique se os cubos têm o mesmo tamanho e formato e são feitos da mesma fonte de água. O tamanho, a forma e a pureza da água afetam a velocidade com que o gelo derrete; portanto, você não deseja complicar o experimento com essas variáveis.
2. Encha um recipiente com água e dê tempo para atingir a temperatura ambiente. Você acha que o tamanho do recipiente (o volume de água) afetará seu experimento?
3. Coloque um cubo de gelo na água e o outro em uma superfície à temperatura ambiente. Veja qual cubo de gelo derrete primeiro.

A superfície na qual você coloca o cubo de gelo também afetará os resultados. Se você estivesse em microgravidade - como em uma estação espacial - poderá obter melhores dados porque o cubo de gelo estaria flutuando no ar.