Het begrijpen van de toestanden van materie is een van de basisvaardigheden die vereist zijn om het inzicht van een student in de materiaalwetenschappen te bevorderen. Daarom is het waardevol om studenten te laten begrijpen hoe faseverandering plaatsvindt in de materie. Wetenschapsprojecten met smeltend ijs zijn een nuttig first-tier-experiment voor de beginnende student. Onderzoek naar de invloed van lucht en water op het smelten van ijs is een nuttige basis voor dergelijke experimenten.

Controle-experimenten

Dit soort projecten zijn ontworpen met het principe "alles gelijk" en met de idee van het creëren van een basislijn voor verdere verkenning. Een van de beste controleprojecten voor het bepalen van de smeltsnelheden in lucht en water omvat het plaatsen van een enkele ijsblokjesvorm op een houten achtbaan en een andere in een glas water dat is toegestaan ​​gelijk te worden aan kamertemperatuur. Beide kubussen moeten worden opgeslagen in vergelijkbare gebieden zonder blootstelling aan luchtstromingen, warmtebronnen of felle lichten en worden gecontroleerd tot het ijs verdwenen is.

Luchtvariabele projecten

Deze projecten zijn gebaseerd op een duidelijke controle-experiment als een basislijn om te zien hoe veranderingen in de lucht de uitkomst van het smelten beïnvloeden. Het experiment moet dezelfde initiële parameters behouden als het controle-experiment, met aanpassingen aan de luchtcomponent. Studenten moeten ventilatoren gebruiken om verwarmde of niet-verwarmde lucht over beide kubussen te blazen (in verschillende snelheidsinstellingen) en vervolgens eventuele wijzigingen in de totale smelttijd van de ijsblokjes te noteren.

Watervariabele projecten

Deze projecten, zoals de luchtvariabele projecten, vereisen een duidelijke basislijnbesturingswaarde. In deze experimenten zijn de enige variabelen echter in het gebruikte watermedium. Variërende hoeveelheden zout, azijn en andere stoffen worden toegevoegd aan het water om te zien of de opgeloste materialen de smeltsnelheid van het ijs beïnvloeden. Je kunt ook de begintemperatuur van het water variëren om te zien hoe dit de resultaten verandert.

IJsvariabele experimenten

In deze experimenten gebruik je dezelfde basislijnwaarden voor elk element, behalve voor variërend hoe het ijs wordt gebruikt. In één variant van dit project kunt u het aantal gebruikte kubussen variëren en zien hoe dit de smelttijd verandert. In een andere kunt u grotere ijsblokjes gebruiken, of zelfs ijsblokjes van verschillende vormen. In weer een ander kunt u de kubussen in verschillende vormen rangschikken om te zien hoe deze de smeltsnelheden beïnvloeden.