¿Por qué se resquebrajan los cubitos de hielo al entrar en contacto con la bebida?

En este video explicaré ¿por qué se resquebrajan los cubitos de hielo al entrar en contacto con la bebida?.

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TRANSCRIPCIÓN

Imaginemos que estamos en un día caluroso, disfrutando de una deliciosa bebida y le agregamos cubitos de hielo, produciéndose un crujido proveniente del rompimiento del hielo.

Entonces en este video explicaré ¿por qué se resquebrajan los cubitos de hielo al entrar en contacto con la bebida?

Situación # 1

Analicemos la siguiente situación: Tengo un vaso de agua a 12 grados centígrados. Tomo un cubo de hielo que se encuentra a -20 grados centígrados y lo agrego al vaso.

Cuando el cubo de hielo se sumerge en el vaso de agua entonces en él se presentará un cambio brusco de temperatura.

La zona más externa del cubo aumenta su temperatura muy bruscamente desde -20 hasta -10 grados centígrados.

Mientras tanto la zona más interna del cubo que no se encuentra en contacto directo con el agua, entonces permanecerá a -20 grados.

Observemos bien: el calentamiento de la zona externa hace que esta aumente su volumen, o sea que se expanda, pero la zona más interna no cambia su volumen. Esto produce entonces fuerzas de tensión en la zona intermedia del cubo del hielo. Observemos que esta zona intermedia separa la zona externa de la zona interna. Ahora, estas tensiones son fuerzas que actúan hacia afuera provocando el rompimiento del hielo.

Hablamos entonces de que el hielo se rompe por expansión térmica. Es clave para que esto ocurra que el cambio de temperatura sea brusco.

Si no es brusco entonces el cubo de hielo no se rompe y simplemente se derrite.

Situación #2

Ahora analicemos otra situación: Tengo un vaso de nitrógeno líquido a -196 grados centígrados. Tomo un cubo de hielo que se encuentra a -20 grados centígrados y lo agrego al vaso.

Cuando el cubo de hielo se sumerge en el vaso de nitrógeno líquido entonces en él se presentará un cambio brusco de temperatura.

La zona más externa del cubo reduce su temperatura muy bruscamente desde -20 hasta -30 grados centígrados. O sea que esta zona más externa se enfría.

Mientras tanto la zona más interna del cubo que no se encuentra en contacto directo con el nitrógeno líquido, entonces permanecerá a -20 grados centígrados

Observemos bien: el enfriamiento de la zona externa hace que este reduzca su volumen, o sea que se comprima, pero la zona más interna no cambiará su volumen. Esto produce entonces fuerzas de tensión en la zona intermedia del cubo del hielo. Estas tensiones son fuerzas que actúan hacia adentro y provocan el rompimiento del hielo.

Hablamos entonces de que el hielo se rompe por contracción térmica. Al igual que en la primera situación analizada es clave para que esto ocurra que el cambio de temperatura sea brusco.

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