Все известные и неизвестные способы быстро заморозить лед кубиками. Сколько замерзает лед в морозилке

Откуда берется лед (вода замерзшая) в морозильнике холодильника? из воздуха?

Вода имеет «тройную точку» около 0°С. То есть способна переходить из твердой фазы не только в жидкую, но и в газообразную. Ей не надо для испарения нагреваться до кипения.
Поэтому из жидкой фазы она испаряется ещё легче, чем из твердой фазы. то есть из жидкости она испаряется всегда.
Тем более, если пары уносятся воздухом.
По этой причине в воздухе пары воды всегда присутствуют и конденсируются на холодных поверхностях, нагревая их, Однако если поверхность активно охлаждается, и температура ниже 0°С, то пары сразу переходят в твердую фазу.
Поверхность начинает обмерзать, покрываться инеем, который при наличии достаточного количества паров бомбардируется ими даже во впадинах и порах, на долю секунды нагревается до жидкого состояния, а затем снова замерзает, превращаясь в плотный лёд.
Если морозилка открывается редко и имеет хороший уплотнитель на дверце, то обмерзание идёт медленнее.
Если морозилка настроена на глубокий холод, то все водяные пары вымораживаются, и снаружи понемногу будут проникать новые водяные пары, и обмерзание продолжится. Ну а если в морозилке лежат продукты, содержащие влагу, то влага испаряется даже при минусовой температуре. От тройной точки отходит линия перехода между твердой и газообразной фазами. Медленно формирующиеся кристаллы так упаковывают молекулы воды, что им испаряться значительно труднее, чем с ровной поверхности или из капилляров продукта.
Хотя кристаллография ещё не полностью изучила случайные процессы трехмерного или 4-мерного распределения энергии в околокристаллическом пространстве, само наличие кристаллов говорит, что закономерности существуют, кристаллы представляют собой каналы для эффективного оттока тепла. Похожие на реки )).

из воздуха точнее атмосферной влаги. И влага в продуктах. ДАже если пустой хухой включить он наростит лед потому что не герметичны уплатнители.

это конденсат. способность воздуха удерживать в себе воду с понижением температуры падает, потому если воздух охладить, он уже не сможет в себе держать столько воды, как тёплый, и вода осядет на том, что вокруг. например, на холодильнике или на запотевших стёклах или с кондиционера капать начнёт

Химические эффекты

Некоторые вещества способны ускорять процессы замерзания за счет изменения скорости теплообмена. С такой целью можно использовать:

При высокой концентрации соли раствор будет застывать хуже, то же происходит при наличии большого количества примесей. Поэтому использовать лучше фильтрованную жидкость, такая превратится в лед гораздо быстрее. Но при правильном применении крупная пищевая соль станет полноценным катализатором реакции. Когда общая масса залитой в форму воды сильно охладится, начнет менять свою структуру, можно просто добавить в каждую ячейку по одной крупинке. Они станут центром кристаллизации, затвердеет вода быстрее. При этом на вкусовых качествах это никак не отразится.

Аналогичным образом можно использовать лимонную кислоту или сок цитрусовых. При этом легко менять вкус льда, добавляя больше или меньше. Но экспериментировать лучше со свежевыжатым соком, а не пакетированным. В нем нет сахара, который тормозит процесс замораживания.

Если кислоты будет слишком много, она может выпасть в осадок. Поэтому лучше не добавлять больше 1 процента от общей массы.

Увеличивает скорость реакции и аммиачная селитра. Она активирует процессы кристаллизации в общей массе воды. Достаточно 0,5 процента от исходного количества, чтобы заморозка прошла в 3 и даже 4 раза быстрее. Растворять вещество нужно в хорошо охлажденной жидкости, тщательно перемешивая. Такой лед нельзя будет использовать в пищу. Он хорош как наполнение для декоративных ваз или емкостей. Его можно положить в мешочек для индивидуального использования, например, для замораживания ушибов. Такой лед тоже будет быстро таять за счет селитры, которая быстро поглощает тепло и аккумулирует его в кубиках. Но таким образом, можно заморозить большой объем в крупных формах.

Моментально заморозить лед несложно. Даже если нет специальной формы, можно использовать обычный полиэтиленовый пакет, налив тонкий слой воды. Простая жидкость замерзнет намного быстрее, если добавить немного лимонной кислоты или поваренной соли. Но нужно понимать, что маленькие кубики растают намного быстрее и в напитке. Поэтому, если нужны крупные формы, например, для виски или детского коктейля, лучше потратить время на заморозку обычных кубиков или шариков.

Почему лёд из магазина долго не тает

Дело в законах физики. Чем выше плотность, тем тело дольше сохраняет холод (тепло) и быстрее его отдаёт. Получается, что плотный лёд дольше не тает и быстрее охлаждает напиток в отличие от льда с меньшей плотностью.

Лёд можно приготовить, заморозив воду в морозилке, а можно в специальном аппарате лёдогенераторе. В первом случае лёд получится более хрупким: он будет таять быстрее, охлаждать начнёт далеко не сразу и будет делать это короткое время. Дело в том, что в холодильнике лёд замерзает сразу со всех сторон и в центре такого кубика скапливается воздух, что негативно сказывается на его характеристиках.

Производственный пищевой лёд отличается повышенной плотностью, за счёт чего гораздо медленнее тает и обладает более мощным и продолжительным охлаждающим эффектом. Высокая плотность льда из аппарата достигается за счёт того, что лёдогенератор растит кубик постепенно ‒ снизу вверх, в нём отсутствуют пузырьки воздуха. Кроме того, сделанный аппаратом лёд не содержит вкуса и запаха в отличие от льда из морозилки.

Где купить лёд кубиками в Воронеже

Лёд «АЙС В КУБЕ» продаётся в пяти супермаркетах «Центрторг» в Воронеже. Холодильник с ним можно найти в отделе с замороженными полуфабрикатами и мороженым.
Адреса магазинов «Центрторг», где продаётся пищевой лёд:

За какое время замерзнет вода в морозилке?

Задача уровня школьной физики. теплоёмкость воды 4200дж/(С*кг), т. е. на каждый градус охлаждения 1 килограмма (литра) воды необходимо отнять 4200дж энергии. У нас есть компрессор холодильника, у которого есть своя холодопроизводительность, которая измеряется в ваттах — т. е. сколько джоулей за секунду он может отобрать из холодильной камеры. Если произведение веса воды (в килограммах) на разницу температур (фактически это температура воды перед тем как положите в морозилку — как правило комнатная) и теплоёмкость (4200) разделить на холодопроизводительность морозилки получим количество секунд до замерзания. Ну и поправку не забыть на утечки тепла с камеры, фактическое время скорей всего будет несколько больше расчетного.

1Л воды, +20 градусов, типичный холодильник с компрессором на 100Вт — вода замёрзнет примерно через 840 секунд, это не меньше 14 минут. потом, правда, ещё надо будет %20 времени на кристаллизацию в лёд.

Alexey T Гуру (4722) Последний абзац как раз для таких. Если знаешь физику, жизненный опыт не обязателен. Вот правда, ни разу не приходилось морозить в морозилке 1Кг воды. Но при необходимости я смогу прикинуть сколько на это надо будет времени, без всяких предварительных экспериментов. На практике набирать подобный опыт долго и печально.

Alexey T Гуру (4722) Это если одновременно со всех сторон тепло отбирать причем строго равномерно. В морозилке так не бывает. А если оно будет замерзать так как вы сказали, то этот кубик в итоге лопнет поскольку замерзающая вода внутри кубика в момент кристаллизации увеличится в объёме (плотность льда меньше плотности воды) и разорвет его изнутри с огромной силой — вода разрывает балончики с СО2 для газировки с лёгкостью.

Дело не только в теплоёмкости, а ещё и в скорости теплопередачи. Поэтому я сюда и пришёл.
И да, извиняюсь за некропост.

Alexey T Гуру (4722) Посчитай. 14 минут — это оценка снизу. Замерзать будет дольше. Причем это зависит не от скорсоти теплопередачи, а от интенсивности перемешивания воздуха в морозильной камере и соотношения теплоёмкостей воздух/вода, температуры испарителя. которая зависит от марки фреона, используемого в холодильной установке — это где-то -30. -40 градусов.

Как быстро заморозить воду

Вода замерзает при температуре, равной 0 градусов по Цельсию. Предположим, вам срочно понадобился для каких-то целей лед. Как его получить? Казалось бы, проще простого: надо всего лишь помесить сосуд с жидкостью в морозильную камеру. Но вода, из-за очень большой удельной теплоемкости, остывает медленно, и образование льда может занять немало времени.

Скорость замерзания воды зависит, во-первых, от площади поверхности теплообмена, а во-вторых, от толщины водного слоя: чем он больше, тем медленнее будет замерзать весь объем воды (и наоборот). Поэтому налейте воду в такие емкости, чтобы поверхность охлаждения была достаточно большой, а толщина водного слоя – маленькой. Можно использовать, например, ледницы — пластиковые подложки с небольшими и неглубокими емкостями, которые выпускают специально для этой цели – получение пищевого льда в домашних условиях. Поместите такую емкость с водой в морозильник. Лед образуется гораздо быстрее, чем в случае, если бы точно такое же количество воды было налито в пластиковый стакан, например.

Кроме того, можно ускорить замерзание воды следующим образом. Когда ее температура будет уже близка к 0, бросьте в каждую емкость одну- две крупинки поваренной соли. Казалось бы, парадокс, ведь известно, что соленая вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная. Но этот парадокс лишь кажущийся: масса соли будет настолько ничтожной, что вода фактически останется пресной, а крупинки послужат своеобразными инициаторами кристаллизации.

Если у вас есть длинная тонкая емкость типа пробирки (только металлическая), можно очень быстро получить лед с помощью жидкого азота. Опустите эту емкость с водой (с помощью длинного зажима или проволоки) в сосуд Дьюара, разумеется, не полностью, чтобы жидкий азот не залил ее. Через некоторое время достаньте. Как только стенки емкости нагреются, лед легко можно будет извлечь.

Можно использовать для быстрого замерзания воды свойство некоторых химических веществ растворяться, поглощая большое количество тепла. Например, есть такое вещество – аммиачная селитра (аммоний азотнокислый). Оно широко используется в сельском хозяйстве как азотное удобрение. Если лед, который вы хотите получить, используется не в пищевых целях, добавьте аммиачную селитру непосредственно в емкость с охлажденной водой и растворите, перемешивая. Потом снова поставьте емкость в морозильник. Лед образуется через считанные минуты.

Эффект Мпембы при заморозке воды в морозилке

Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) – парадокс, который гласит, что горячая вода при некоторых условиях замерзает быстрее, чем холодная, хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания. Данный парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим обычным представлениям, согласно которым при одних и тех же условиях более нагретому телу для охлаждения до некоторой температуры требуется больше времени, чем менее нагретому телу для охлаждения до той же температуры.

Этот феномен замечали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, однако лишь в 1963 году танзанийский школьник Эрасто Мпемба установил, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная.

Будучи учеником Магамбинской средней школы в Танзании Эрасто Мпемба делал практическую работу по поварскому делу. Ему нужно было изготовить самодельное мороженое – вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания. По-видимому, Мпемба не был особо усердным учеником и промедлил с выполнением первой части задания. Опасаясь, что не успеет к концу урока, он поставил в холодильник еще горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.

После этого Мпемба экспериментировал не только с молоком, но и с обычной водой. Во всяком случае, уже будучи учеником Мквавской средней школы он задал вопрос профессору Деннису Осборну из университетского колледжа в Дар-Эс-Саламе (приглашенному директором школы прочесть ученикам лекцию по физике) именно по поводу воды: “Если взять два одинаковых контейнера с равными объемами воды так, что в одном из них вода имеет температуру 35°С, а в другом – 100°С, и поставить их в морозилку, то во втором вода замерзнет быстрее. Почему?” Осборн заинтересовался этим вопросом и вскоре в 1969 году они вместе с Мпембой опубликовали результаты своих экспериментов в журнале “Physics Education”. С тех пор обнаруженный ими эффект называется эффектом Мпембы .

До сих пор никто точно не знает, как объяснить этот странный эффект. У учёных нет единой версии, хотя существует много. Всё дело в разнице свойств горячей и холодной воды, но пока не понятно, какие именно свойства играют роль в этом случае: разница в переохлаждении, испарении, формировании льда, конвекции или воздействии разжиженных газов на воду при разных температурах.

Парадоксальность эффекта Мпембы в том, что время, в течение которого тело остывает до температуры окружающей среды, должно быть пропорционально разности температур этого тела и окружающей среды. Этот закон был установлен еще Ньютоном и с тех пор много раз подтверждался на практике. В данном же эффекте вода с температурой 100°С остывает до температуры 0°С быстрее, чем такое же количество воды с температурой 35°С.