Comprender los estados de la materia es una de las habilidades fundamentales que se requieren para avanzar en la comprensión de las ciencias materiales por parte del alumno. Por esta razón, es valioso orientar a los alumnos a comprender la forma en que se produce el cambio de fase en la materia. Los proyectos científicos con hielo derretido son un útil experimento de primer nivel para el estudiante novato. Examinar cómo el aire y el agua afectan cómo se derrite el hielo es una base útil para tal experimentación.
Experimentos de control
Este tipo de proyectos están diseñados con el principio de "todos los elementos son iguales", y con el idea de crear una línea de base para una mayor exploración. Uno de los mejores proyectos de control para determinar las velocidades de fusión en el aire y el agua consiste en colocar un solo cubo de hielo en una montaña rusa de madera y otro en un vaso de agua que se ha permitido igualar a la temperatura ambiente. Ambos cubos deben almacenarse en áreas similares sin exposición ambiental a corrientes de aire, fuentes de calor o luces brillantes y monitorearse hasta que el hielo se haya ido.
Proyectos de Variables de Aire
Estos proyectos se basan en una clara controlar el experimento como línea de base para ver cómo los cambios en el aire afectan el resultado de la fusión. El experimento debe mantener los mismos parámetros iniciales que el experimento de control, con modificaciones en el componente de aire. Los estudiantes deben usar ventiladores para soplar aire calentado o no calentado sobre ambos cubos (en varios ajustes de velocidad), y luego observar cualquier cambio en el tiempo total de fusión de los cubitos de hielo.
Proyectos de variables de agua
Estos proyectos, como los proyectos de variables de aire, requieren un valor de control de referencia claro. Sin embargo, en estos experimentos, las únicas variables se encuentran en el medio acuático utilizado. Se agregan cantidades variables de sal, vinagre y otras sustancias al agua para ver si los materiales disueltos afectan la velocidad de fusión del hielo. También puede variar la temperatura de inicio del agua para ver cómo esto cambia los resultados.
Experimentos de hielo variable
En estos experimentos, utilizará los mismos valores de referencia para cada elemento, excepto para variando la forma en que se usa el hielo. En una variante de este proyecto, puede variar el número de cubos usados y ver cómo esto altera el tiempo de fusión. En otro, puede usar cubos de hielo más grandes, o incluso cubitos de hielo de diferentes formas. En otro más, puede organizar los cubos en diferentes formas para ver cómo afectan las velocidades de fusión.