Sia lo scongelamento che l'evaporazione comportano lo scambio di calore tra la piastrella di pietra, l'acqua che si trova sopra la piastrella di pietra, l'acqua che è stata assorbita dalla piastrella di pietra e l'aria circostante. Il motivo principale per cui il centro ei bordi della piastrella evaporano in modo diverso è che gli spazi tra le piastrelle cambiano il modo in cui il calore viene scambiato lì. Tuttavia, i dettagli di come funziona sono un po 'più complicati di quanto io possa approfondire al momento, e comunque andrebbero persi per un bambino di tre anni.

Un buon modo per spiegare questo fenomeno a un bambino di tre anni sarebbe cuocere una partita di brownies in una padella quadrata e osservare come vengono preparati i brownies dall'esterno della padella verso l'interno. Anche dopo averli finiti puoi ancora distinguere tra i brownies d'angolo super-croccanti, i brownies con bordo medio-croccante e i brownies appiccicosi al centro della padella. Il bambino di tre anni probabilmente ti chiederebbe di ripetere questa spiegazione molte volte.

Penso che le forme non siano esattamente cerchi, superellissi o qualsiasi altro semplice oggetto matematico --- c'è troppa vita reale nel modo --- ma diventano più circolari quanto il resto la pozzanghera si allontana dai bordi.

Secondo @rob, "La ragione principale per cui il centro e i bordi della piastrella evaporano in modo diverso è che gli spazi tra le piastrelle cambiano il modo in cui viene scambiato il calore." Questo sembra ragionevole. Tuttavia, vorrei offrire alcune altre spiegazioni provvisorie. Prima di tutto, lasciatemi notare che le piastrelle nell'immagine sembrano non smaltate e, quindi, la loro superficie è probabilmente porosa. Quindi ci sono forse due spiegazioni aggiuntive:

1) La distribuzione dei pori può dipendere dalla distanza dai bordi a causa delle peculiarità del processo di fabbricazione delle piastrelle;

2) Le piastrelle si asciugano più velocemente vicino ai bordi perché inizialmente l'acqua scorre parzialmente negli spazi tra le piastrelle, poiché la superficie degli spazi è in genere leggermente inferiore alla superficie delle piastrelle.

EDIT (03/06/2018): @Yly e @alseether credono che questo approccio non spieghi la differenza tra le macchie d'acqua sulle tessere "grigie e rosse". Non lo è, in effetti, così ho scritto prima in un commento alla risposta di rob: "Prima di tutto, la porosità (o alcune altre proprietà) della superficie delle piastrelle" grigie e rosse "può essere diversa, ma, per il bene di l'argomento, supponiamo che differiscano solo nel colore (e, quindi, albedo). Quindi le piastrelle grigie possono asciugarsi più velocemente, ma questo meccanismo può funzionare in parallelo con il meccanismo di porosità / deflusso. "

I lati e gli angoli del cubo sono di alcuni gradi più caldi del centro.

Sono lì per lo stesso motivo per cui gli angoli di un cubetto di ghiaccio si arrotondano e per lo stesso motivo per cui le pietre quadrate perdono prima gli angoli nel fiume.

Non sono precisamente cerchi, sono quadrati arrotondati noti anche come squircles. Cosa penserebbe un bambino di quella parola?

Puoi vedere dall'ombra che il sole ha riscaldato più velocemente i lati in alto a sinistra delle piazze.

Gli angoli e i bordi si riscaldano per primi, specialmente quelli che catturano la luce del sole. Anche le piastrelle scure sono più calde. (l'incidenza dell'irraggiamento e la matematica in W / m2 e mJ / m2 possono forse essere semplificati in concetti di bambino)

L'acqua può anche fungere da riflettore solare e ridurre la superficie della pietra. Il calore proveniente dal suolo potrebbe fuoriuscire anche dai lati.

La pioggia potrebbe essersi raccolta più in profondità anche verso la metà del cubo, a causa delle dinamiche di deflusso e dell'azione capillare. Senza il sole, l'azione capillare assottiglia l'acqua anche dai bordi e dagli angoli più velocemente che dal centro.

Informazioni per gli adulti piuttosto che per i bambini: l'irradiazione solare in W / m2, Parigi è 47'N e Mosca è 55'N.

Altri hanno enfatizzato gli effetti dell'evaporazione, ma suggerirei che un altro fattore chiave è probabilmente correlato a diverse caratteristiche della stuccatura che fanno asciugare prima i bordi.

In primo luogo, il fatto che la malta si trovi a un livello inferiore dalla parte superiore della piastrella significa che l'umidità tenderà a migrare verso il livello inferiore - e "drenerà" dai bordi della piastrella prima di quanto drena dal metà della piastrella.

In secondo luogo, la stuccatura tende ad essere più porosa delle piastrelle e assorbirà più facilmente l'umidità e la condurrà nelle zone più asciutte a causa dell'azione capillare.

In terzo luogo, se il pavimento sottostante non è sigillato, l'umidità tenderà a migrare più rapidamente attraverso la malta fino alla base e a filtrare, mentre la faccia della piastrella è tipicamente a prova di umidità.

Un'altra possibilità è che ci possano essere lievi imperfezioni di fabbricazione nella superficie piana della piastrella, con una leggera depressione al centro, che tenderà a trattenere l'umidità contro tutti i fattori di cui sopra.

Suggerirei una spiegazione alternativa: le piastrelle non sono, infatti, perfettamente piatte .

Le piastrelle per pavimenti "piatte" hanno effettivamente un grado di curvatura accettabile quando vengono prodotte (simile a questo elenco di deviazioni) che è abbastanza piccolo da non essere visibile e, come avrai senza dubbio osservato inpiastrelle più vecchie - tendono a consumarsi di più al centro nel tempo, rendendole più concave.È probabile quindi che ci sia un piccolo grado di curvatura nelle piastrelle che hai osservato.Questa curvatura non è sufficientemente marcata per essere direttamente visibile, ma abbastanza perché l'acqua si accumuli leggermente al centro e scorra lungo la piastrella verso il centro mentre evapora dal bordo.

Sebbene ci siano probabilmente anche differenze termodinamiche, penso che questo avrà probabilmente un effetto maggiore.

Lo stucco tra le piastrelle è scuro e ha una superficie più ruvida rispetto alla piastrella.(È composto da sabbia, cemento e coloranti.) È anche leggermente inferiore alla superficie della piastrella.Pertanto raccoglie il calore solare meglio delle piastrelle di colore più chiaro e, poiché il calore viene condotto verso l'interno della piastrella, la brina si scioglie / l'acqua evapora.

Osserviamo prima il fenomeno più da vicino:

• c'è poca o nessuna acqua sulle tessere verdi. Sembra il le piastrelle brunastre / rossastre si sono asciugate più lentamente.
• il perimetro di tutte le tessere si è asciugato più velocemente del centro.
• il riempimento del perimetro delle piastrelle (che è anche tra piastrelle) è più scuro delle piastrelle. In effetti, più un luogo è lontano dal perimetro, minori sono le possibilità che sia asciutto.
• poiché è stato menzionato il gelo, probabilmente è inverno o è un periodo fresco dell'anno. Cioè, l'aria è più fredda della temperatura del suolo (la temperatura del suolo significa una profondità di $ 1 milione $ e inferiore).

Possibili soluzioni:

Spiega la differenza di colore:

• I colori più scuri assorbono più lunghezze d'onda di luce e calore, quindi diventerà più caldo sotto la stessa luce o lo stesso visibile / quasi visibile radiazione. Alcuni spunti di questo scambio di pile e un buon esperimento degli studenti sullo scioglimento dei cubetti di ghiaccio su diversi colori qui.
• Di conseguenza, le tessere verdi sono più scure delle tessere rossastre brunastre, quindi loro assorbono più calore, rendendo l'acqua sopra di loro più calda, dando acqua molecole in superficie più energia, consentendo loro di fuggire gruppi più grandi entro un dato periodo di tempo. Le piastrelle più verdi si asciugano così più velocemente.
• L'acqua su entrambi i tipi di piastrelle è ugualmente riflettente e trasparente alla luce, quindi nessuna differenza prevista da quell'aspetto.

Spiegazione del differenziale perimetrale / centrale:

• Il materiale di riempimento tra le piastrelle sembra più scuro e quindi assorbe di più luce e calore, in modo che l'acqua ai perimetri evapori di più rapidamente.
• L'effetto del perimetro più caldo diminuisce man mano che ti allontani da la linea del materiale di riempimento tra le piastrelle.

e inoltre ...

• Mentre l'effetto del colore è evidentemente più forte qui, il calore del suolo probabilmente l'effetto non è neutro.Il terreno è un grande dissipatore di calore, quindi quelle parti di edifici che si trovano a livello del suolo o sotterraneo il livello è meno influenzato dalla variazione della temperatura dell'aria durante l'anno, tende ad essere più stabile alla temperatura.Questo fenomeno rende le pompe di calore geotermiche pratiche alternative al condizionamento utilizzando il ciclo frigorifero.
• Se le piastrelle conducono il calore meglio del materiale di riempimento perimetrale, quindi l'effetto del calore del suolo riduce il contrasto (basato sul colore della superficie) tra il perimetro e il centro delle piastrelle poiché più calore viene condotto verso l'alto attraverso il centro delle piastrelle che attraverso il perimetro.
• Se il materiale di riempimento è un migliore conduttore di calore, tuttavia, il l'effetto del calore del suolo esagera il fenomeno delle toppe "rotonde" una certa misura.

Nei termini più semplici e semplici ..

L'acqua che risiede vicino a una faccia laterale della piastrella (vicino alle fessure) uscirà dalla piastrella in modo sia orizzontale che verticale, consentendo così una velocità di asciugatura più rapida all'interno di quelle regioni del volume della piastrella. L'acqua al centro, tuttavia, lascia la piastrella solo verticalmente.

E poi, come menzionato da @rob, le tessere vicine aiutano anche a riscaldarsi a vicenda, quindi c'è una sorta di effetto composto quando si considerano tessere multiple e strettamente adiacenti; o, almeno, inizialmente c'è.

Infine, tieni presente che il colore della piastrella gioca anche un ruolo importante nel tasso di evaporazione generale. Come puoi vedere, le piastrelle verdi sono evaporate più rapidamente, con il rosso in ritardo, e c'è da aspettarselo. Se queste piastrelle non fossero di colore uniforme e, orientate in modo così alternato, probabilmente non avresti osservato forme così circolari per l'umidità residua.

Analogia e dimostrazione (in 2-D):

Immagina che ci siano tre linee di pagamento in un negozio di alimentari (a sinistra, al centro, a destra). Ogni linea ha inizialmente lo stesso numero di persone.

Per la linea di mezzo, i clienti possono effettuare il check-out solo utilizzando il bancone che si trova all'inizio della fila. Per le linee di sinistra e di destra, tuttavia, ad ogni passo in avanti, le persone saranno anche in grado di utilizzare i banchi cassa che esistono lungo i lati delle linee di pagamento e non solo nella parte anteriore.

A seconda del numero di banchi cassa presenti lungo i lati di ciascuna riga, le linee sinistra e destra diminuiranno molto più rapidamente della linea centrale, lasciando alla fine solo la linea centrale della cassa.

Questo potrebbe essere facilmente dimostrato con un piccolo gruppo di persone o con una manciata di giocattoli / action figure.

Hai controllato se le piastrelle sono davvero completamente piatte?La spiegazione più semplice sarebbe che al centro delle piastrelle l'acqua è un po 'più profonda che all'esterno e che l'evaporazione dell'acqua che inizia nelle parti esterne meno profonde causa queste pozzanghere d'acqua quasi circolari.Puoi facilmente verificarlo versando dell'acqua su una piastrella asciutta e quindi vedere se si forma una pozzanghera nel mezzo.