Cuando se trata de bebidas frías, nada es más refrescante que un café helado. Excepto por un gin-and-tonic en un día caluroso. ¡Pero bueno guarda eso para otro momento!
Hay muchos factores que influyen en el tiempo que tarda el agua en congelarse en cubitos de hielo. Estos factores incluyen la temperatura del aire ambiente y el tamaño de su contenedor.
Y durante el verano, querrás saber cuánto tiempo pueden tardar en estar listos tus cubitos de hielo.
Este artículo le enseñará todo lo que necesita sobre la congelación del agua y los factores que la afectan. Disfruta de tu café helado leyendo este artículo.
Si prefieres saltar a la mejor manera de hacer hielo rápidamente.
Conceptos Básicos Sobre El Agua Y La Congelación
- Si el agua está extremadamente caliente o fría, se congela más rápido alrededor de los 45 minutos (Efecto Mpemba).
- 1,5 horas de tiempo de congelación para agua a temperatura ambiente en botellas de plástico estándar de 454 g usando un congelador estándar. El tiempo de congelación es más rápido si la botella es más pequeña que la que tiene.
- Para una botella de plástico de 227 g, se tarda 30 minutos en congelar y para un vaso de agua de 1 litro, se tardan 2 horas.
- Se necesitan 3 horas para llenar 1 tanque de líquido que tiene un volumen de 200 mililitros.
- 3-4 horas de tiempo de congelación para una bandeja de cubitos de hielo estándar en un congelador estándar de -18 C (-18 C) de temperatura.
- El agua tarda de 3 a 4 horas en congelarse en el congelador si está a temperatura ambiente.
- Tiempo de congelación durante la noche para un galón de agua, dado que se utiliza un congelador potente.
- Se congelará más rápido si usa recipientes más pequeños y livianos o un congelador más frío.
Ciencia Del Glaseado
Estos son algunos procesos que ocurren antes de que el agua alcance su punto de congelación, que es cero grados centígrados.
El agua está compuesta de moléculas en movimiento. Estas moléculas se mueven más rápido cuando se calientan. La evaporación ocurre cuando las moléculas se mueven rápido. La evaporación es cuando el agua se convierte en gas.
Por otro lado, cuando la temperatura baja, los movimientos de las moléculas se vuelven limitados y lentos. Esto hace que el agua se convierta en un cristal sólido o hielo. En esta condición dura, el agua se expande, por lo que el agua en estado sólido es más densa que la misma agua en estado líquido.
¿Cuál Es La Temperatura Requerida Para Congelar El Agua?
El conocimiento común es que el punto de congelación del agua es de 32 grados Fahrenheit. Hay muchos factores que pueden afectar esto. Uno de ellos es el contenido de agua. Un estanque de agua tardará más en congelarse que uno del tamaño de un vaso, que solo necesita pasar la noche en el congelador.
Factores Que Afectan La Duración De La Congelación Del Agua
Hay muchos factores que afectan la velocidad de congelación del agua. Estos incluyen la cantidad de agua que desea, la potencia y capacidad del congelador y el tipo y tamaño del recipiente.
Cantidad De Agua
La relación entre la cantidad de agua y los tiempos de congelación es directamente proporcional. Es decir, cuanto mayor sea la cantidad de agua, más tiempo tardará en congelarse, y cuanto menor sea la cantidad de agua, menor será el tiempo de congelación. Es por la masa. También se debe a la proporcionalidad de masa y energía. Cuanto mayor es la masa, mayor es la energía necesaria para transferir la temperatura a su entorno. Por lo tanto, se requieren tiempos de congelación más largos para masas más altas.
Espesor Del Agua
La relación entre el espesor del agua y los tiempos de congelación también es directa. Cuanto más tarde en congelarse el agua, más espesa será. El agua salada es más espesa que el agua dulce, por lo que la primera tarda más en congelarse que la segunda.
Temperatura Actual Del Agua
La temperatura actual del agua que planea congelar también es importante. Se tarda más en congelar el agua caliente que menos caliente.
Temperatura Real En Las Inmediaciones
La temperatura actual de su congelador afecta el punto de congelación. Puede ajustar la temperatura de su congelador para lograr la temperatura deseada si la temperatura actual de su congelador es más baja.
Presión Del Agua
Las moléculas de agua se ven afectadas por la presión. Una presión atmosférica más alta significa que el agua se congelará a una temperatura más baja. Por eso, si tu objetivo es producir hielo, busca un recipiente con menor presión para no entorpecer el proceso de congelación. El recipiente que tiene presión alta o fuerte derretirá el hielo.
Altitud
A una altitud significativamente mayor, la temperatura de congelación requerida también disminuye. La presión aún debe tenerse en cuenta. Puede ajustar la temperatura de congelación a 31 grados Fahrenheit si está en la cima de una montaña o en un avión. Si no se libera la presión antes de colocar el agua a gran altura, igual se congelará a la misma temperatura.
Tipo y temperatura del congelador.
Un congelador que tiene una mejor superficie de transferencia de calor tendrá un tiempo más rápido para congelar el agua que si sopla aire. Del mismo modo, la temperatura de funcionamiento estándar de su congelador también es un factor. Los congeladores tienen una configuración habitual de 32 grados Fahrenheit o equivalente a cero grados Celsius. Un aumento en la temperatura significa un mayor tiempo de congelación.
Otros Artículos En El Congelador
Colocar el agua en el congelador junto con otros artículos para cocinar lo llevaría a abrirlo constantemente. Su congelador se congelará si sigue abriéndolo.
Tamaño y diseño de contenedores.
Es una regla general que cuanta más agua tenga, más tiempo tardará en congelarse. Los recipientes más grandes pueden contener más agua, por lo que lleva más tiempo congelarlos. El volumen más largo puede tomar más tiempo para congelar y descongelar. Es por eso que los cubitos de hielo se construyen a partir de cajas más pequeñas para congelar agua rápidamente.
¿A Qué Se Dedica Exactamente Una Máquina De Hielo?
Las máquinas de hielo dedicadas, también llamadas máquinas de hielo de mostrador, son como la versión pequeña de las máquinas de hielo comerciales. Puede congelar agua en solo dos horas, mucho más rápido que usar su refrigerador residencial.
¿Cuál Es El Trabajo De Una Máquina De Hielo Dedicada?
El proceso incluye la congelación directa. El serpentín del compresor bombea el refrigerante a través de una bandeja de metal dentro de su máquina de hielo. Luego, el refrigerante pasa al serpentín y va a la bandeja de metal. La bandeja tiene un suministro de agua que la mantiene fresca para que no tengas que agregarle agua. Esto ayuda a mantener la frescura de la bandeja, lo que acelera la formación de cristales de hielo.
Este proceso hace que el agua se congele más rápido en comparación con los refrigeradores comunes. Además de eso, el agua de las máquinas de hielo dedicadas está libre de impurezas porque los gases y otros minerales son empujados hacia el centro de las bandejas. Esto significa que no verá nubes blancas en su hielo como lo haría en los congeladores normales.
Como Hacer Hielo Rapido
En promedio, el agua se congela alrededor de las 3-4 horas. Aquí hay algunas maneras de acelerar el proceso:
Usando una botella de plástico
- Baje la temperatura del congelador de -24C a -11 F.
- Coloque el agua dentro de la botella de plástico y póngala en el congelador.
- Espere 2 horas antes de retirarlo. Si el agua ya se ha congelado, no es seguro congelarla.
- Da un golpe fuerte o golpea el costado de las botellas y observa cómo el agua se congela repentinamente.
- Para las botellas restantes, repita el proceso.
- Corta el plástico para obtener el hielo.
Usando Un Vaso Vacío
- Continúe con los tres pasos anteriores.
- Luego prepare un vaso vacío y coloque en él el agua superenfriada de la botella.
- Deje caer un cristal de hielo en el agua recién transferida sobreenfriada.
- Mira como el agua se convierte en hielo.
Usar Una Taza Vacía
- Continúe con los tres pasos anteriores.
- A continuación, prepara una taza y vierte en ella el agua sobreenfriada.
- Coge un trozo de cristal de hielo y pégalo en la parte superior de la superficie del agua.
- Observa como el agua se convierte en hielo.
Notificaciones
- Cuanto mayor sea el área de la superficie del agua que está en contacto con la temperatura fría, más rápido se congelará. El agua en una bandeja para hornear galletas, una bandeja o en botellas de plástico se congelará más rápido que el agua en un plato.
- El agua del grifo puede congelarse por más tiempo debido a las impurezas. El agua destilada y las botellas son impuras y se congelarán más rápido que el agua del grifo.
- Las bandejas de metal retienen el calor de manera más eficiente que las bandejas de plástico, por lo que son mejores para congelar agua. Se pueden usar bandejas de cobre si las bandejas de metal son demasiado costosas. El cobre es capaz de eliminar rápidamente el calor.
- Enfriar previamente la bandeja puede acelerar el proceso de congelación. Esto hace que la superficie ya esté fría y propicia para la congelación. Una vez preenfriado, sácalo del congelador y llénalo de agua. Luego, devuélvelo al congelador.
Efecto Mpemba En Detalle
Según la paradoja del efecto Mpemba, el agua hervida se congela más rápido que el agua a temperatura ambiente. Esto sigue siendo un tema de debate científico. Aquí hay algunos conceptos que respaldan el efecto Mpemba.
Corrientes De Convección
Esto significa que el agua de arriba y de los lados se enfría y se hunde. Luego, el agua tibia sube para reemplazarla. Los contenedores calientes tienen corrientes de convección más grandes.
Tasa De Evaporación
La evaporación provoca la pérdida de agua. Esto reduce la cantidad de agua. Como se discutió anteriormente, una menor cantidad de agua significa un tiempo de congelación más rápido.
Sobreenfriamiento
El sobreenfriamiento es cuando el agua se enfría mucho antes de congelarse debido al sitio de nucleación como una burbuja de aire. El sobreenfriamiento es más común en agua tibia que en agua fría.
Gases Disueltos
El agua caliente tiene una menor concentración de gases que el agua fría. La velocidad de enfriamiento se ve afectada por el número de gases disueltos.
Escarcha
Debido a que la escarcha actúa como aislante, el agua fría retiene más calor que el agua tibia.
Preguntas Frecuentes
¿A Qué Temperatura Se Congela El Agua No Pura?
La temperatura de congelación es de -35 a 38 grados Fahrenheit si el agua no es pura o contiene algunas impurezas.
¿Es Cierto Que El Agua Hervida Se Congela Más Rápido?
Según el Efecto Mpemba, el agua hervida, hervida a fuego lento o caliente se endurece o congela rápidamente en comparación con el agua a temperatura ambiente. Esto aún no ha sido respaldado científicamente.
¿Es Posible Deshacerse De Las Impurezas Hirviendo El Agua Antes De Congelarla?
Su hielo puede volverse turbio debido a las impurezas. Hervirlo es una forma de eliminar estas impurezas y obtener cubitos de hielo más claros.
¿Qué Mueve Más Rápido, Las Sustancias Frías O Calientes?
Cuando piensas en moléculas, los objetos más calientes se mueven más rápido que sus contrapartes más frías. Esto es independientemente de la fase de la materia. Es porque el calor es una forma de energía.
¿Puede La Sal Hacer Que El Agua Se Congele Más Rápido?
El agua salada se congela más lentamente si tiene más sal. El agua salada se congela más rápido que el agua no salada y tarda más en congelarse. Por lo tanto, la sal no hace que el agua se congele más rápido.
¿La Sal Afectará La Temperatura De Congelación Del Agua?
La depresión del punto de congelación puede ser causada por la adición de sal al hielo. Este se caracteriza por presentar resistencia a la fusión y al recongelamiento, hasta que se decide bajar la temperatura. Si desea lograr un punto de congelación por debajo del estándar de 32F, agregar sal es una forma de hacerlo.
¿Qué Líquido Tiene La Velocidad De Congelación Más Rápida?
Aqua, también conocida como agua, es el líquido con más probabilidades de convertirse en hielo de todos los demás líquidos. Es porque el agua está compuesta únicamente de hidrógeno y oxígeno, y no tiene ningún aditivo.
¿Es Posible Hacer Que El Hielo Se Derrita Más Rápido?
Sí, definitivamente es posible hacer que el hielo se derrita más lentamente. Aquí están los pasos
- Use agua hervida para el hielo para reducir las impurezas.
- Agrega sal para ralentizar el tiempo de derretimiento. (Esto también ralentizará el tiempo de congelación).
- Haga cubos grandes para que quede menos superficie expuesta al aire, por lo tanto, se derretirá menos.
Conclusión
Hay varios factores que afectan la velocidad de congelación del agua, como el tipo de recipiente, la temperatura inicial del agua, la temperatura del congelador y la cantidad de agua. Hay pasos basados en la ciencia que puede seguir para que el proceso de congelación sea aún más rápido. Comprender la química del agua y la congelación ayudará a comprender por qué se congela el agua.
