¿El hielo se derrite más lento en agua salada?

Hoy hicimos un pequeño experimento en la cocina en el que pusimos cubitos de hielo en vasos de agua. Teníamos un vaso con agua del grifo normal y 5 vasos con concentraciones crecientes de agua salada. Mi hipótesis era que el hielo en el agua salada se derretiría más rápido porque la sal reduce el punto de fusión del agua.

Sin embargo, lo que observé fue que el hielo en el agua sin sal se derretía mucho más rápido que en el agua salada. ¿Alguien puede explicar por qué sucedió esto? ¿En qué se diferencia este experimento de la sal que se rocía en las carreteras durante el invierno para derretir la nieve y el hielo?

Editar: algunos detalles más Los vasos eran todos del mismo tamaño y todos tenían la misma cantidad de agua (alrededor de 150 ml). Todos los vasos se llenaron de la misma lata con agua del grifo para asegurarse de que tuvieran la misma temperatura inicial. El primer vaso no tenía sal, el segundo una cucharada sopera de sal, luego dos cucharadas soperas, etc. Después de mezclar la sal removiendo lentamente añadimos un cubito de hielo de 20 gramos a cada vaso y dejamos los vasos en la cocina a temperatura ambiente.

Después de aproximadamente 40 minutos, el hielo en el vaso sin agua se había derretido por completo, mientras que todos los demás todavía tenían aproximadamente la mitad del tamaño original.

Proporcione más detalles. ¿Cuál era la temperatura del agua en cada uno de los vasos antes de agregar hielo? ¿Qué masa de agua había en cada uno de los vasos antes de agregar hielo? ¿Cuánto hielo le pusiste a cada vaso? ¿La temperatura del hielo fue la misma para cada vaso al que le agregaste el hielo? ¿Todos los vasos son iguales? ¿Se realizó este experimento a temperatura ambiente, dentro del refrigerador o en otro lugar? ¿Cuánto tiempo tardó en derretirse en cada vaso y a qué concentración de sal?
Si busca en Google hielo derritiéndose en agua salada , encontrará muchas páginas con la explicación correcta, que aparentemente no puede encontrar aquí.
¿Quizás las corrientes de convección fueron diferentes en los dos casos? Para el hielo en agua dulce, me imagino que el agua fría del cubo de hielo derretido se hundiría rápidamente hasta el fondo del vaso y se establecería una corriente de convección significativa a medida que el cubo de hielo continúa derritiéndose. En el caso de un cubo de hielo en agua salada, dado que el agua salada es más pesada que el agua dulce, tenderá a hundirse hasta el fondo del vaso y puede tender a bloquear el flujo de agua fresca y fría del cubo de hielo que se derrite. Tal vez poner un poco de colorante alimentario en el agua revele si los patrones de circulación son diferentes
@Sam: Probablemente sería mejor poner colorante en el hielo para que puedas ver a dónde va el agua derretida. En cualquier caso, creo que tienes razón sobre el patrón de convección.
No quiero que esto sea una respuesta, ya que solo lo estoy razonando, no estoy 100% seguro, pero supongo que el hielo se derrite más rápido sumergido en agua que en el aire porque la transferencia de calor es mayor. El hielo flota más en agua salada, por lo que hay menos hielo en contacto con el agua. Si desea una variación de esta prueba, pruébela con diferentes temperaturas del agua. A medida que el agua en la que pones el cubito de hielo se enfría, es probable que salgas por la noche y eventualmente, si está lo suficientemente fría, el agua salada probablemente derretirá el cubito de hielo más rápido. También me gusta la sugerencia de tinte de color de @SamuelWeir y Olin.

Respuestas (1)

Hay una gran respuesta a esto aquí: https://mirjamglessmer.com/2013/09/04/ice-cubes-melting-in-fresh-water-and-salt-water-post-24/ . En resumen, cuando el hielo se coloca en agua salada, el agua fría derretida del hielo es menos densa que el agua salada, por lo que permanece en la parte superior con el hielo, evitando que el agua salada caliente derrita aún más el cubo de hielo. Cuando se coloca hielo en agua dulce, el agua derretida del hielo se hunde (ya que es más densa que el agua dulce tibia), y más agua dulce tibia puede rodear el hielo, derritiéndolo aún más.

Como nota al margen, la mayor densidad del agua salada también es la razón por la que flotas sin ningún esfuerzo en lugares como el Mar Muerto o el Gran Lago Salado.
¿El hielo se derrite más lento en agua salada?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 20v