Лед тает медленнее в соленой воде?

Сегодня мы провели небольшой кухонный эксперимент, поместив кубики льда в стаканы с водой. У нас был один стакан с обычной водой из-под крана и 5 стаканов с повышенной концентрацией соленой воды. Моя гипотеза заключалась в том, что лед в соленой воде будет таять быстрее, потому что соль снижает температуру плавления воды.

Однако я заметил, что лед в воде без соли тает намного быстрее, чем в соленой воде. Кто-нибудь может объяснить, почему это произошло? Чем этот эксперимент отличается от соли, которую распыляют на дороги зимой, чтобы растопить снег и лед?

Редактировать: еще немного деталей Все стаканы были одинакового размера, и во всех было одинаковое количество воды (около 150 мл). Все стаканы были наполнены водопроводной водой из одной банки, чтобы убедиться, что они имеют одинаковую начальную температуру. В первом стакане не было соли, во втором одна столовая ложка соли, затем две столовые ложки и т.д. После того, как соль смешали медленным помешиванием, мы добавили в каждый стакан по одному кубику льда весом 20 грамм и оставили стаканы на кухне при комнатной температуре.

Примерно через 40 минут лед в стакане без воды полностью растаял, в то время как все остальные стаканы были примерно вдвое меньше первоначального размера.

Пожалуйста, предоставьте более подробную информацию. Какой была температура воды в каждом из стаканов до того, как вы добавили лед? Какая масса воды была в каждом из стаканов до того, как вы добавили лед? Сколько льда вы добавили в каждый стакан? Была ли температура льда одинаковой для каждого стакана, в который вы добавляли лед? Все очки одинаковые? Проводился ли этот эксперимент при комнатной температуре, в холодильнике или в другом месте? Сколько времени потребовалось для растапливания в каждом стакане и при какой концентрации соли?
Если вы погуглите лед, тающий в соленой воде , вы наткнетесь на множество страниц с правильным объяснением, которого, по-видимому, здесь вы не найдете.
Может быть, конвекционные потоки в обоих случаях были разными? Для льда в пресной воде я могу предположить, что холодная вода от тающего кубика льда быстро опустится на дно стакана, и по мере того, как кубик льда продолжит таять, возникнет значительный конвекционный поток. В случае кубика льда в соленой воде, поскольку соленая вода тяжелее пресной воды, он будет иметь тенденцию опускаться на дно стакана и может блокировать поток холодной пресной воды из тающего кубика льда. Возможно, добавление пищевого красителя в воду покажет, отличаются ли схемы циркуляции.
@Sam: Вероятно, было бы лучше покрасить лед, чтобы вы могли видеть, куда уходит талая вода. В любом случае, я думаю, вы правы в отношении схемы конвекции.
Я не хочу делать это ответом, поскольку я просто рассуждаю, не уверен на 100%, но я предполагаю, что лед быстрее тает в воде, чем в воздухе, потому что теплопередача больше. Лед более плавучий в соленой воде, поэтому меньше льда соприкасается с водой. Если вам нужен вариант этого теста, попробуйте его с водой разной температуры. По мере того, как вода, в которую вы кладете кубик льда, становится холоднее, вы, вероятно, увидите вечер, и в конце концов, если вода достаточно холодная, соленая вода, вероятно, растопит кубик льда быстрее. Мне также нравится предложение @SamuelWeir и Олина по цветным краскам.

Ответы (1)

Здесь есть отличный ответ на этот вопрос: https://mirjamglessmer.com/2013/09/04/ice-cubes-melting-in-fresh-water-and-salt-water-post-24/ . Таким образом, когда лед помещают в соленую воду, холодная талая вода изо льда менее плотна, чем соленая вода, поэтому она остается наверху со льдом, предотвращая дальнейшее таяние кубика льда теплой соленой водой. Когда лед помещают в пресную воду, талая вода из льда тонет (поскольку она более плотная, чем теплая пресная вода), и более теплая пресная вода может окружать лед, еще больше таяя лед.

Кстати, более высокая плотность соленой воды также является причиной того, что вы плаваете без каких-либо усилий в таких местах, как Мертвое море или Большое Соленое озеро.