¿Qué se derrite más rápido: helado o piruleta/paleta helada?

El helado se derrite más rápido. Eso es porque hay leche en el helado, mientras que hay agua en una paleta helada. Hay una capa de hielo en la paleta helada, mientras que no la hay en el helado, lo que hace que el helado se derrita más rápido que la paleta helada.

Supongamos una masa constante y un área de superficie constante, en lugar de una relación constante de área de superficie a volumen. (Aunque, la diferencia de densidad probablemente no habría sido el factor principal incluso si simplemente hubiéramos asumido la misma forma y volumen).

Entonces, tenemos la misma área expuesta. Y la misma masa. Tal vez formas ligeramente diferentes.

Lo que importa ahora es el punto de fusión, el "coeficiente de conducción" (qué tan bien ese material conduce el calor, es decir, cuánto calor se transfiere a través de la materia a una diferencia de temperatura dada) y la "capacidad de calor térmico" (cuánta energía térmica genera). tarda en calentar una unidad de masa en un grado). La capacidad calorífica térmica nos dice cuánto calor debe ser absorbido por el ambiente para que aumente la temperatura necesaria. Técnicamente, también tenemos la cantidad de calor necesaria para pasar de líquido a sólido en el punto de fusión; esto significa que una vez que la materia está en la temperatura de fusión, se necesita calor solo para hacer la transición de fase. Pero esos serán casi idénticos. También me imagino que los puntos de fusión son muy similares o idénticos, dejando los otros dos factores. Esto es generalmente cierto para mezclas no iónicas en agua; entonces, por ejemplo, no se aplicaría a la sal, que cambia significativamente el punto de fusión. Por lo tanto, depende de la capacidad de calor térmico y el coeficiente de conducción.

La paleta conduce mejor el calor debido a la falta de unión y sólidos lácteos, lo que significa que tiene un mayor coeficiente de conducción. Este factor tiende a hacer que la paleta se derrita más rápido debido al hecho de que absorberá el calor de los alrededores más rápido (y eso a su vez es cierto porque traerá calor a su centro más rápidamente desde la superficie y, por lo tanto, mantendrá la superficie más fría y, por lo tanto, más capaz de aceptar el calor del aire más cálido: una superficie más fría significa una mayor diferencia de temperatura entre la superficie y el aire, lo que significa una absorción de calor más rápida, porque la diferencia de temperatura impulsa la transferencia de calor de manera directamente proporcional, sin diferencia de temperatura sin transferencia de calor, alta temperatura diferencia de alta transferencia de calor, etc.).

Supongo que la paleta también tiene una capacidad de calor térmico más baja y, por lo tanto, requerirá menos calor absorbido por aumento de grado, pero no estoy seguro de que sea así. Si es así, eso también tiende a hacer que la paleta se derrita más rápido.

Nuestra intuición dice que el helado se derretirá más rápido porque se ablanda con la temperatura, pero ese no es el problema que se está considerando. Es el momento de la fusión total, del líquido. Pero este ablandamiento trae a colación otro factor en el que acabo de pensar. Si el helado se ablanda y cambia de forma, podría comenzar a aplanarse y aumentar su área de superficie expuesta. Eso podría ser un factor importante. Sugeriría hacer el experimento con formas idénticas sin restricciones para permitir que este factor de suavizar el helado se aplane a medida que avanza y aumente el área y, por lo tanto, se derrita Y hacer el experimento eliminando este factor colocándolos en tazas idénticas. La diferencia podría alterar cuál de los dos se derrite más rápido. Para las copas, contrariamente a la intuición, será la paleta la que se vuelva líquida primero. Para las gotas,