Μεγάλη εγκυκλοπαίδεια του πετρελαίου και του φυσικού αερίου. Γιατί το νερό διαστέλλεται όταν παγώνει;

Σελίδα 1

Ράγισμα πέτρας. Κατά τη διάρκεια του παγετού, σχηματίστηκε ένα βύσμα πάγου από πάνω, το οποίο έφραξε το νερό στο κάτω μέρος του κενού.

Η διαστολή του νερού κατά την κατάψυξη είναι ένας από τους λόγους για ένα άλλο σημαντικό φαινόμενο στη ζωή της Γης - την καταστροφή των πετρωμάτων. Κατά τη διάρκεια του παγετού, το ανώτερο στρώμα παγώνει πρώτα. ενώ τα βαθύτερα στρώματα θα κλειδωθούν. Όταν αυτά τα στρώματα αρχίσουν να παγώνουν, ενώ αυξάνονται σε όγκο, θα επεκτείνουν τη ρωγμή.

Η διαστολή του νερού κατά την κατάψυξη οφείλεται στο γεγονός ότι με ακανόνιστη διάταξη (ή με κανονική διάταξη μόνο σε στενές περιοχές), τα μόρια του νερού καταλαμβάνουν μικρότερο όγκο από ό,τι με έναν εντελώς κανονικό προσανατολισμό στην περίπτωση σχηματισμού δομής τριδυμίτη . Λόγω της διαστολής του νερού κατά την κατάψυξη (σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier), το σημείο πήξης μειώνεται με την αύξηση της πίεσης. Ωστόσο, εάν μετά την κατάψυξη η πίεση ξεπεράσει μια ορισμένη τιμή, τότε σχηματίζονται άλλες τροποποιήσεις του πάγου, οι οποίες είναι πιο πυκνές από το συνηθισμένο, ακόμη και ως επί το πλείστον πιο πυκνές από το υγρό νερό. Επομένως, η δακρύρροια που έχει το νερό, εγκλεισμένο σε σιδερένια δοχεία ή συσσωρευμένο στις ρωγμές των βράχων, δεν συμβαίνει εάν το νερό βρίσκεται ήδη υπό πολύ υψηλή πίεση πριν παγώσει.

Η διαστολή του νερού κατά την ωρίμανσή του είναι αρκετά σημαντική και λαμβάνεται υπόψη στη λειτουργία των ατμολεβήτων: η καύση των λεβήτων ξεκινά από τη χαμηλότερη στάθμη νερού στους μετρητές νερού, με TBMI, έτσι ώστε1 μέχρι τη στιγμή που η πίεση του ατμού στο Ο λέβητας φέρεται σε πίεση λειτουργίας, η στάθμη αυτή, που αυξάνεται ως αποτέλεσμα της διαστολής του νερού, θα φτάσει στην κανονική του θέση.

Η διαστολή του νερού όταν θερμαίνεται διαφέρει από τη διαστολή άλλων υγρών, ο όγκος των οποίων αυξάνεται σταδιακά με την αύξηση της θερμοκρασίας. Εάν η ατμοσφαιρική πίεση είναι κανονική, τότε το νερό καταλαμβάνει τον μικρότερο όγκο στους 4 C. Καθώς η θερμοκρασία πέφτει στους 0 C (σημείο πήξης), ο όγκος του νερού αυξάνεται. Στο σχ. Το σχήμα 9.4 δείχνει ένα γράφημα του όγκου του νερού ως συνάρτηση της θερμοκρασίας μόνο μέχρι τους 14 C, αλλά είναι ήδη σαφές ότι η καμπύλη ανεβαίνει πιο απότομα προς το σημείο βρασμού.

Η διαστολή του νερού κατά την κατάψυξη εξηγεί επίσης το γεγονός ότι ο πάγος επιπλέει στο νερό και δεν πέφτει στον πυθμένα.

Από τη διαστολή του νερού κατά την κατάψυξη στο κουτί 2 και την αδυναμία εξόδου του σε κατεψυγμένα κανάλια 8, σχηματίζεται μια σημαντική πίεση στο κιβώτιο, η οποία, ενεργώντας στο έμβολο 3, το μετακινεί προς το χιτώνιο νερού, πιέζει το κάλυμμα 4 και ανοίγει το τρύπα που κλείνει από αυτό το κάλυμμα, με αποτέλεσμα να χύνεται νερό από το χιτώνιο νερού.

Λόγω της διαστολής του νερού κατά την κατάψυξη (σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier), το σημείο πήξης μειώνεται με την αύξηση της πίεσης. Ωστόσο, εάν μετά την κατάψυξη η πίεση ξεπεράσει μια ορισμένη τιμή, τότε σχηματίζονται άλλες τροποποιήσεις του πάγου, οι οποίες είναι πιο πυκνές από το συνηθισμένο, ακόμη και ως επί το πλείστον πιο πυκνές από το υγρό νερό. Επομένως, η δακρύρροια που έχει το νερό στα σιδερένια δοχεία ή ο σχηματισμός ρωγμών στις πέτρες δεν συμβαίνει κατά την κατάψυξη εάν το νερό βρίσκεται ήδη υπό πολύ υψηλή πίεση πριν από την κατάψυξη.

Τα χαρακτηριστικά της διαστολής του νερού έχουν μεγάλη σημασία για το κλίμα της Γης. Το μεγαλύτερο μέρος (79%) της επιφάνειας της Γης καλύπτεται με νερό. Οι ακτίνες του ήλιου, που πέφτουν στην επιφάνεια του νερού, αντανακλώνται εν μέρει από αυτό, διαπερνούν εν μέρει το νερό και το θερμαίνουν. Εάν η θερμοκρασία του νερού είναι χαμηλή, τότε τα θερμαινόμενα στρώματα (για παράδειγμα, στους 2 C) είναι πιο πυκνά από τα κρύα στρώματα (για παράδειγμα, στον 1 C) και επομένως βυθίζονται. Τη θέση τους καταλαμβάνουν ψυχρά στρώματα, τα οποία με τη σειρά τους θερμαίνονται. Έτσι, υπάρχει μια συνεχής αλλαγή των στρωμάτων του νερού, η οποία συμβάλλει στην ομοιόμορφη θέρμανση ολόκληρης της στήλης νερού μέχρι να επιτευχθεί η θερμοκρασία που αντιστοιχεί στη μέγιστη πυκνότητα. Με περαιτέρω θέρμανση, τα ανώτερα στρώματα γίνονται όλο και λιγότερο πυκνά και επομένως παραμένουν στην κορυφή.

Τα χαρακτηριστικά της διαστολής του νερού έχουν μεγάλη σημασία για το κλίμα της Γης. Το μεγαλύτερο μέρος (79%) της επιφάνειας της Γης καλύπτεται με νερό. Οι ακτίνες του ήλιου, που πέφτουν στην επιφάνεια του νερού, αντανακλώνται εν μέρει από αυτό, διαπερνούν εν μέρει το νερό και το θερμαίνουν. Εάν η θερμοκρασία του νερού είναι χαμηλή, τότε τα θερμαινόμενα στρώματα (για παράδειγμα, στους 2°C) είναι πιο πυκνά από τα ψυχρά στρώματα (για παράδειγμα, στον 1°C) και επομένως βυθίζονται. Τη θέση τους καταλαμβάνουν ψυχρά στρώματα, τα οποία με τη σειρά τους θερμαίνονται. Έτσι, υπάρχει μια συνεχής αλλαγή των στρωμάτων του νερού, η οποία συμβάλλει στην ομοιόμορφη θέρμανση ολόκληρης της στήλης νερού μέχρι να επιτευχθεί η θερμοκρασία που αντιστοιχεί στη μέγιστη πυκνότητα. Με περαιτέρω θέρμανση, τα ανώτερα στρώματα γίνονται όλο και λιγότερο πυκνά και επομένως παραμένουν στην κορυφή.

Αυτή είναι γενικά μια μοναδική ιδιότητα του μορίου του νερού H2O: η κατάψυξη και η κρυστάλλωση, τα άτομα υδρογόνου και οξυγόνου σχηματίζουν ένα κρυσταλλικό πλέγμα με αποστάσεις μεταξύ τους πιο απομακρυσμένες από ό,τι στο πυκνά συσκευασμένο μείγμα μορίων νερού.

Μόρια νερού:

Μόρια πάγου:

Ως αποτέλεσμα, ο όγκος της ίδιας μάζας πάγου αυξάνεται κατά περίπου 9% σε σύγκριση με την ίδια μάζα νερού, αντίστοιχα, η πυκνότητα του πάγου είναι μικρότερη.

Και, χάρη σε αυτή τη μοναδική ιδιότητα του νερού, παρεμπιπτόντως, υπάρχει ζωή στη Γη.: ελαφρύτερος πάγος, που σχηματίζεται το χειμώνα σε ποτάμια, λίμνες, θάλασσες, ωκεανούς - επιπλέει προς τα πάνω, δημιουργώντας ένα κέλυφος και εμποδίζοντας το νερό να παγώσει από κάτω.

Διαφορετικά, ο βαρύτερος πάγος θα κατέληγε στον πυθμένα των δεξαμενών και σταδιακά όλο το νερό στη Γη - η πηγή της βιολογικής ζωής - θα παγώσει, χωρίς να προλάβει να λιώσει το καλοκαίρι στον πυθμένα του Παγκόσμιου Ωκεανού, μπορείτε διαβάστε για αυτό λεπτομερώς.

Το νερό είναι ένα από τα λίγα υγρά που διαστέλλεται σε μέγεθος όταν παγώνει. Εξαιτίας αυτής της ιδιότητας, εμφανίζονται ρωγμές σε πολλούς βράχους στη φύση μετά το παγωμένο νερό.

Και όλα αυτά οφείλονται στο γεγονός ότι το κρυσταλλικό πλέγμα του πάγου αντικαθιστά περισσότερο χώρο από ένα συνηθισμένο μόριο νερού.

Δόξα τω Θεώ για το νερό! Ο Κύριος έχει κάνει υπέροχα πράγματα!

Όλα αυτά είναι ενδιαφέροντα, μόνο το λάθος ενός ανθρώπου έγκειται στο γεγονός ότι προσπαθεί να κολακεύει παντού με ένα τσεκούρι. Και η απάντηση μπορεί να βρίσκεται στο δημοτικό. Αν ήταν η θέλησή μου, γενικά θα έβγαζα το H2O από τον περιοδικό πίνακα ή θα έβγαζα ένα ζωντανό υστερόγραφο. Και να γιατί: όπως όλοι γνωρίζουν, το νερό αποτελείται από δύο συστατικά (οξυγόνο και υδρογόνο) και όντας σε οποιαδήποτε κατάσταση, υγρή, αέρια ή κρυσταλλική, υπόκειται σε συνεχή σύνθεση, ο στοιχειώδης κύκλος του νερού στη φύση είναι γνωστός σε κάθε μαθητή. Και τώρα θα αναλύσουμε το σφάλμα, πιο συγκεκριμένα, θα συμπληρώσουμε την απάντηση με το τι συμβαίνει όταν το νερό παγώνει και το νερό αποκτά κρυσταλλική μορφή εκτοπίζοντας το οξυγόνο, το οποίο μπορεί να φανεί όταν σχηματίζονται κενά με τη μορφή φυσαλίδων, για παράδειγμα, δημιουργούν ένας φανταστικός αυξημένος όγκος αφού μια ερμητικά κλειστή φιάλη δεν επιτρέπει την εκροή οξυγόνου. Όπως και με ένα θερμαινόμενο υγρό, το μπουκάλι θα σκάσει. Ζούμε σε μια σταθερή αλλαγή θερμοκρασίας, με άλλα λόγια, ένα κλίμα, που σημαίνει ότι μπορεί να υποτεθεί ότι το νερό δεν έχει σταθερή ιδιότητα, και ακόμη και με μικρές αλλαγές θερμοκρασίας, το νερό αναγεννάται σε μια ή την άλλη μορφή. Και όλα τα παραπάνω πειράματα, είτε πρόκειται για θέρμανση είτε για κατάψυξη, απλώς το επιταχύνουν. Αν θεωρήσουμε μια τέτοια σκλήρυνση ως δεδομένη, δεν θα εκπλαγώ ότι είναι το νερό που είναι το κύριο κλειδί για την αθανασία, ή τουλάχιστον για τη μακροζωία, αφού ένα άτομο επίσης πλέοναποτελείται από νερό. Αυτή είναι η προσωπική μου άποψη.

Το θέμα είναι ότι όταν το νερό παγώνει, κρυσταλλώνει. Και αν στην υγρή κατάσταση τα μόρια του νερού βρίσκονται πιο κοντά, πυκνά, τότε στην παγωμένη κατάσταση τα άτομα οξυγόνου και υδρογόνου βρίσκονται στις γωνίες των κρυστάλλων, μεταξύ των οποίων, οι γωνίες, υπάρχει μια ορισμένη απόσταση. Έτσι, μια μόνο ποσότητα νερού γίνεται λιγότερο πυκνή και αυξάνεται σε όγκο.

Σκεφτείτε σωστά το super4el. Αυτό από μόνο του θέτει ήδη αμφιβολίες για το γεγονός ότι κατά την κατάψυξη, τα σωματίδια αυξάνονται σε όγκο. Οι άνθρωποι δεν θα μπορούσαν να επιβιώσουν σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν, αφού, συγνώμη της έκφρασης, θα ξεσκίζονταν, σύμφωνα με μια τέτοια δήλωση, ήδη στους -20. Προσπαθήστε να παγώσετε υγρό που δεν περιέχει οξυγόνο.

Υπάρχει μια άλλη εξήγηση για αυτή τη διαστολή του νερού, που έχει το δικαίωμα να υπάρχει. Μιλάμε για τις λεγόμενες δυνάμεις van der Waals. Δυνάμεις διαμοριακής και διατομικής αλληλεπίδρασης. Σε θερμοκρασία + 4 βαθμών Κελσίου υπό κανονικές συνθήκες, το νερό έχει μια ισορροπημένη βέλτιστη κατάσταση διαμοριακών δεσμών και περιστροφών διπόλων.

Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, οι δονήσεις των μορίων μειώνονται. Εδώ είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι τα μόρια βρίσκονται συνεχώς σε κατάσταση ταλάντωσης, σε σχέση με τον δικό τους άξονα (τον συνολικό άξονα του διπόλου). Σε αυτή την περίπτωση, τα δίπολα δημιουργούν ένα εξαιρετικά χαμηλό μαγνητικό πεδίο (σαν κάψουλα). Λόγω αυτού του πεδίου, τα δίπολα στο νερό δεν έρχονται σε άμεση επαφή μεταξύ τους, αλλά υπό την επίδραση εξαιρετικά χαμηλών δυνάμεων έλξης, υπό ορισμένες συνθήκες, μπορούν να συγκεντρωθούν σε συστάδες ή δομές. Αυτές οι δονήσεις των μορίων δημιουργούν ένα μικρο-EMF και υπό ορισμένες συνθήκες, το απλό νερό μπορεί να είναι πηγή ενέργειας. Έτσι, όσο μειώνεται η θερμοκρασία, οι ταλαντώσεις των μορίων μειώνονται και τα μαγνητικά πεδία εξασθενούν σε τέτοιο βαθμό που είναι δυνατό τα δίπολα να εισέλθουν το ένα στο άλλο (άγκιστρο). Όταν όμως τα άτομα του διπόλου πλησιάζουν το ένα το άλλο, οι απωστικές δυνάμεις (van der Waals) αυξάνονται. Και τα δίπολα στρέφονται το ένα προς το άλλο με εντελώς διαφορετικό τρόπο. Αποδεικνύεται σαν αγκαθωτός σκαντζόχοιρος) με κέρατα υδρογόνου τόσο έξω όσο και μέσα. Ανάλογα με το ποια ισότοπα υδρογόνου και οξυγόνου και τι ατομικά σπιν έχουν. Η δομή του νερού αλλάζει, και εξωτερικά και οπτικά μπορείτε να δείτε την ΕΠΕΚΤΑΣΗ του όγκου του νερού. Ταυτόχρονα, οι ατομικές δυνάμεις είναι τόσο μεγάλες που μπορούν, υπό ΕΝΤΡΟΠΙΚΗ συμπίεση, να σπάσουν τους κρυσταλλικούς δεσμούς άλλων ουσιών.

Αλλά δεν μπορεί όλο το νερό να διαστέλλεται όταν παγώνει. Ερευνητές στην Αγία Πετρούπολη δημιούργησαν νερό που δεν διαστέλλεται όταν παγώνει. Η θερμοκρασία κατάψυξης είναι 10-12 βαθμοί κάτω από το μηδέν. Το νερό διατηρεί τις ιδιότητες του πόσιμου νερού, ταυτόχρονα έχει πολλά διακριτικά χαρακτηριστικά. φυσικές ιδιότητεςαπό τα συνηθισμένα. Διαθέτοντας πολλές θετικές ιδιότητες για την ανθρώπινη φυσιολογία, (το νερό) μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε πολλούς υπάρχοντες τεχνικούς και άλλους τομείς, καθώς και σε νέες τεχνολογίες. Ο κόσμος γύρω μας είναι μυστηριώδης. Απλά πρέπει να το δούμε διαφορετικά.

Όταν παγώσει, διαστέλλεται κατά 10% του όγκου που καταλαμβάνει το νερό.

Αυτή η διαστολή είναι επαρκής για να σπάσει σωλήνες και άλλα δοχεία που περιέχουν νερό.

Έως 4 βαθμούς σε κανονική πίεση, το νερό συμπεριφέρεται όπως όλες οι ουσίες - συστέλλεται και φτάνει στη μέγιστη πυκνότητά του.

Κάτω από τους 4 βαθμούς, το νερό αρχίζει να αναδομεί τη μοριακή δομή. Ο νέος τύπος σύνδεσης έχει λιγότερο πυκνή δομή. Σε αυτή την κατάσταση, το νερό παγώνει.

Όταν τα μόρια του νερού παγώνουν, επιβραδύνουν την κίνησή τους, αλλά μέχρι τη θερμοκρασία των 4 βαθμών, όταν το νερό έχει την υψηλότερη πυκνότητα. Και από 4 έως 0 μοίρες, οι δεσμοί υδρογόνου-οξυγόνου αναδιατάσσονται, το νερό αλλάζει τη δομή του, αυτός ο νέος τύπος μοριακού δεσμού σχηματίζει μια λιγότερο πυκνή συσσώρευση μορίων, η οποία προκαλεί αύξηση του όγκου του νερού κατά 9%. Δηλαδή, τα άτομα οξυγόνου και υδρογόνου αρχίζουν να ξεχωρίζουν το ένα από το άλλο, χονδρικά μιλώντας, δεν πιέζονται τόσο στενά το ένα πάνω στο άλλο.

Αυτή είναι μια μοναδική ιδιότητα του νερού, αν και εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένες ουσίες με αρνητικό συντελεστή διαστολής όγκου, όπως το φθοριούχο σκάνδιο, αλλά σε αντίθεση με το νερό, δεν είναι τόσο διαδεδομένο στη φύση και δεν είναι τόσο απαραίτητο για τη διατήρηση της ζωής. Και η μοναδική ιδιότητα του νερού να μετατρέπεται σε πάγο για να χάσει την πυκνότητά του βοήθησε πολλούς υδρόβιους οργανισμούς να επιβιώσουν, γιατί χάρη σε αυτό, οι δεξαμενές δεν παγώνουν στον πυθμένα και η θερμοκρασία των βαθιών στρωμάτων του νερού παραμένει πάνω από το μηδέν. Δηλαδή, οι φυσικοί εξηγούν αυτή τη διαδικασία με τις ιδιαιτερότητες της κρυσταλλικής δομής του πάγου, αλλά δεν είναι μια πολύ αξιοσημείωτη εξαίρεση για μια ουσία χωρίς την οποία η ζωή θα ήταν αδύνατη; Ίσως υπάρχει κάποιο υψηλότερο νόημα σε αυτή τη συμπεριφορά του συνηθισμένου νερού.

Μετά την κατάψυξη, το νερό αυξάνεται σε όγκο επειδή σχηματίζονται μόρια ενός κρυσταλλικού δικτύου που συνδέονται μεταξύ τους σε μεγάλες αποστάσεις και έτσι αυξάνονται σε μέγεθος, ο λόγος για αυτό είναι η αντίδραση του μορίου νερού H2O, χάρη σε αυτήν την αντίδραση, ο πάγος φαίνεται περισσότερο παρά νερό.

Δεν θα δώσω ένα σωρό διαφορετικούς φυσικούς τύπους και υπολογισμούς, θα πω ότι εξαρτάται από την πυκνότητα, όσο περίεργο κι αν ακούγεται, αλλά ο πάγος έχει μικρότερη πυκνότητα από το νερό.

Το νερό είναι η πιο κοινή και πιο μυστηριώδης ουσία στον πλανήτη μας. Κατέχει απλές ιδιότητεςγνωστό από τα αρχαία χρόνια. Χάρη σε αυτά τα χαρακτηριστικά ονομάζεται «βάση της ζωής». Ποιο είναι λοιπόν το «θαυμάσιο» αυτών των ιδιοτήτων; Ας το καταλάβουμε.

Ρευστότητα.Η κύρια ιδιότητα όλων των υγρών, συμπεριλαμβανομένου του νερού. Υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων, είναι σε θέση να πάρει τη μορφή οποιουδήποτε σκάφους. Και αυτό διασφαλίζει την πανταχού παρούσα διαθεσιμότητά του. Το νερό ρέει σε υδραγωγεία, σχηματίζει λίμνες, ποτάμια και θάλασσες. Και, το πιο σημαντικό, μπορείτε πάντα να το πάρετε μαζί σας σε οποιαδήποτε βολική συσκευασία - από ένα μικρό μπουκάλι μέχρι μια τεράστια δεξαμενή.

ιδιότητες θερμοκρασίας.Το ζεστό νερό είναι ελαφρύτερο από το κρύο και πάντα ανεβαίνει. Επομένως, μπορούμε να μαγειρέψουμε τη σούπα ζεσταίνοντας το τηγάνι μόνο από κάτω, και όχι από όλες τις πλευρές ταυτόχρονα. Λόγω αυτού του φαινομένου, που ονομάζεται «συναγωγή», οι περισσότεροι κάτοικοι των χερσαίων υδάτινων σωμάτων ζουν πιο κοντά στην επιφάνεια.

Αλλά η πιο σημαντική από τις θερμικές ιδιότητες του νερού είναι η υψηλή θερμική του ικανότητα - 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή του σιδήρου. Αυτό σημαίνει ότι για να το ζεστάνετε, ένας μεγάλος αριθμός απόενέργεια, ωστόσο, η ίδια ποσότητα ενέργειας απελευθερώνεται κατά την ψύξη. Τα συστήματα θέρμανσης στα σπίτια μας βασίζονται σε αυτήν την αρχή - και τα συστήματα ψύξης που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία.

Επιπλέον, οι θάλασσες και οι ωκεανοί παίζουν το ρόλο του ρυθμιστή της θερμοκρασίας της Γης, αμβλύνοντας τις εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, απορροφώντας τη θερμότητα το καλοκαίρι και απελευθερώνοντάς την το χειμώνα. Και με συνδυασμό θερμοχωρητικότητας και μεταφοράς θερμότητας, μπορείτε ακόμη και να θερμάνετε ολόκληρη η ήπειρος! Μιλάμε για την «κύρια μπαταρία της Ευρώπης», το θερμό ρεύμα του Gulf Stream. Γιγαντιαία ρεύματα ζεστού νερού, που κινούνται κατά μήκος της επιφάνειας του Ατλαντικού, παρέχουν μια άνετη θερμοκρασία στην ακτή του, η οποία δεν είναι χαρακτηριστική για αυτά τα γεωγραφικά πλάτη.

Πάγωμα.Το σημείο πήξης του νερού είναι υπό όρους ίσο με 0 μοίρες, αλλά στην πραγματικότητα αυτή η παράμετρος εξαρτάται από διάφορους παράγοντες: ατμοσφαιρική πίεση, το δοχείο στο οποίο τοποθετείται το νερό, από την παρουσία ακαθαρσιών σε αυτό.

Το νερό είναι μοναδικό στο ότι, σε αντίθεση με άλλες ουσίες, διαστέλλεται όταν παγώνει. Με το δικό μας σκληροί χειμώνες, αυτό μπορεί ίσως να ονομαστεί αρνητική ιδιότητα. Παγώνοντας και αυξάνοντας τον όγκο, το νερό (ή μάλλον, ήδη πάγος) απλά σχίζει μεταλλικούς σωλήνες.

Έτσι, όταν περνά σε στερεά κατάσταση, το νερό αυξάνεται σε όγκο, αλλά γίνεται λιγότερο πυκνό. Επομένως, ο πάγος είναι πάντα ελαφρύτερος από το νερό και βρίσκεται στην επιφάνειά του. Επιπλέον, μεταφέρει τη θερμότητα ελάχιστα: ακόμη και τον πιο κρύο χειμώνα, η ζωή διατηρείται στις δεξαμενές του πλανήτη. Εξάλλου, όσο πιο παχύ είναι το «μαξιλάρι» του πάγου, τόσο πιο ζεστό είναι το νερό κάτω από αυτό. Επίσης, χάρη σε αυτή την ιδιότητα, ορισμένοι λαοί εξακολουθούν να χτίζουν τους λεγόμενους «παγετώνες» - κελάρια ή σπηλιές με επένδυση πάγου, που δεν λιώνουν ούτε το καλοκαίρι και επιτρέπουν την αποθήκευση τροφίμων για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα.

Μερικοί επιστήμονες έχουν προτείνει ακόμη και τη χρήση πάγου για την καταπολέμηση παγκόσμια υπερθέρμανση. Η ουσία της ιδέας είναι αυτή - ένα ειδικό πλοίο ρυμουλκεί ένα παγόβουνο που παρασύρεται κάπου κοντά στην Ανταρκτική. Και μετά τον παρασύρει σε θερμότερα κλίματα, όπου οι άνθρωποι υποφέρουν από τη ζέστη. Το παγόβουνο λιώνει, δροσίζοντας ολόκληρη την παράκτια περιοχή. Τέτοιο είναι το «Ρεύμα του Κόλπου, αντίθετα», που δημιουργήθηκε μόνο από τον άνθρωπο.

Βρασμός.Ας περάσουμε από τον κρύο πάγο στον καυτό ατμό. Όλοι γνωρίζουμε ότι το νερό βράζει στους 100 βαθμούς Κελσίου. Αλλά αυτό συμβαίνει μόνο υπό συνθήκες κανονικής σύνθεσης αέρα και ατμοσφαιρικής πίεσης. Αλλά στην κορυφή του Έβερεστ, όπου η πίεση είναι χαμηλότερη και ο αέρας σπάνιος, ο βραστήρας σας θα βράσει ήδη στους 68 βαθμούς! Το βραστό νερό βοηθά στην εξόντωση επιβλαβών μικροοργανισμών. Επίσης, τα τρόφιμα στον ατμό είναι πολύ πιο υγιεινά από τα τηγανητά.

Επιπλέον, οι υδρατμοί μπορούν να ονομαστούν πραγματική μηχανή του πολιτισμού. Δεν έχουν περάσει ούτε 100 χρόνια από την εποχή των ατμομηχανών, και πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να αναφέρονται λανθασμένα στις σιδηροδρομικές ατμομηχανές (που τώρα λειτουργούν κυρίως με ηλεκτρική ενέργεια) ως «ατμομηχανές».

Παρεμπιπτόντως, για την ηλεκτρική ενέργεια. Χωρίς ατμό, θα ήταν ακόμα μια σπάνια και ακριβή περιέργεια. Εξάλλου, η αρχή της λειτουργίας των περισσότερων σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας βασίζεται στην περιστροφή του ρότορα υπό την πίεση του θερμού ατμού. Τα σύγχρονα πυρηνικά εργοστάσια διαφέρουν από τα παλιά εργοστάσια άνθρακα ή πετρελαίου μόνο στην αρχή της θέρμανσης του νερού. Ακόμη και η καινοτόμος και ασφαλής ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιεί ατμό: τεράστιοι καθρέφτες, σαν μεγεθυντικός φακός, εστιάζουν τις ακτίνες του ήλιου σε μια δεξαμενή νερού, μετατρέποντάς την σε ατμό για ηλεκτρικούς στρόβιλους.

Διάλυση.Μια άλλη σημαντική ιδιότητα του νερού, χωρίς την οποία όχι μόνο η επιστήμη και η βιομηχανία, αλλά η ίδια η ζωή θα ήταν αδύνατη! Τι κοινό πιστεύετε ότι έχει το πλάσμα του αίματος με την αγαπημένη σας σόδα; Η απάντηση είναι απλή: η σόδα είναι ένα υδατικό διάλυμα από διάφορα άλατα, μέταλλα και αέρια. Το πλάσμα αποτελείται κατά 90% από νερό, καθώς και από πρωτεΐνες και άλλες ουσίες. Και κάθε κύτταρο ενός ζωντανού οργανισμού λαμβάνει τις ουσίες που χρειάζεται, επίσης με τη μορφή υδατικού διαλύματος.

Το νερό είναι ο απλούστερος, ασφαλέστερος, αλλά παρόλα αυτά ο πιο αξιόπιστος φυσικός διαλύτης. Ανάμεσα στα κινητά του μόρια, σχεδόν κάθε ουσία μπορεί να «σέρνεται» - από υγρά έως μέταλλα. Αυτή η υπέροχη ιδιοκτησία έχει παρατηρηθεί από την αυγή της ανθρωπότητας. Οι αρχαίοι καλλιτέχνες διέλυαν φυσικές βαφές στο νερό για να ζωγραφίσουν στους τοίχους των σπηλαίων. Στη συνέχεια τη σκυτάλη ανέλαβαν μεσαιωνικοί αλχημιστές, διαλύοντας μια ποικιλία ουσιών στο νερό με την ελπίδα να αποκτήσουν μια «φιλοσοφική πέτρα» που μετατρέπει οποιοδήποτε υλικό σε χρυσό. Και τώρα αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται με επιτυχία από τους σύγχρονους χημικούς.

Επιφανειακή τάση.Οι περισσότεροι άνθρωποι, όταν ακούν για την επιφανειακή τάση του νερού, σκέφτονται μόνο τα έντομα που γλιστρούν κατά μήκος της επιφάνειας μιας λίμνης ή μιας λακκούβας. Και, εν τω μεταξύ, χωρίς αυτή την ιδιότητα του νερού είναι αδύνατο ακόμη και να πλύνετε τα χέρια σας! Χάρη σε αυτόν σχηματίζεται αφρός σαπουνιού. Και είναι επίσης δύσκολο να στεγνώσεις τα χέρια σου με μια πετσέτα χωρίς αυτήν. Εξάλλου, όλα τα απορροφητικά υλικά (δεν έχει σημασία αν είναι χαρτί κουζίνας ή πανί μικροϊνών) έχουν μικροσκοπικούς πόρους στους οποίους απορροφάται η υγρασία λόγω επιφανειακής τάσης. Για τον ίδιο λόγο, το νερό ορμάει μέσα από τα λεπτότερα τριχοειδή αγγεία διεισδύοντας στις ρίζες των φυτών. Και η παρασκευή ξηρών δομικών μειγμάτων είναι επίσης δυνατή λόγω της επιφανειακής τάσης του προστιθέμενου νερού.

Τα μόρια του νερού έλκονται ενεργά μεταξύ τους, ως αποτέλεσμα, η επιφάνειά του σε δεδομένο όγκο τείνει στο ελάχιστο. Γι' αυτό το φυσικό σχήμα οποιουδήποτε υγρού είναι μια σφαίρα. Αυτό μπορεί εύκολα να επαληθευτεί με την ύπαρξη μηδενικής βαρύτητας. Αν και, για ένα τέτοιο πείραμα, δεν είναι απαραίτητο να πετάξετε στο διάστημα, απλώς χρησιμοποιήστε μια σύριγγα για να εγχύσετε λίγο νερό σε ένα ποτήρι με φυτικό λάδικαι παρακολουθήστε καθώς μαζεύεται σε μπάλες.

>
Υποψιάζομαι ότι ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το μη παγωμένο νερό, οι πρώτοι κρύσταλλοι πάγου επιπλέουν, συνδυάζονται μεταξύ τους και η κατάψυξη εμφανίζεται πιο γρήγορα στο πάνω μέρος.
Αξίζει να σημειωθεί ότι, από την άλλη, υπάρχει η μεταφορά, η οποία θα ενεργήσει ακριβώς το αντίθετο, ανεβάζοντας θερμότερο νερό στην κορυφή και αποτρέποντας το σχηματισμό πάγου εκεί. Ωστόσο, μου φαίνεται ότι με την αργή ομοιόμορφη κατάψυξη, αυτό το φαινόμενο ισοπεδώνεται.
Πώς να κολλήσετε ένα γεμάτο βάζο με νερό;
Συμφωνώ. Η τέλεια συγκόλληση δεν λειτουργεί εδώ. Άρα, κόλληση από πάνω, αρκεί να μην ρέει το νερό. Παρεμπιπτόντως, στον τόπο της συγκόλλησης, σχηματίζεται πραγματικά υδρατμός όταν θερμαίνεται με συγκολλητικό σίδερο.
Προφανώς, ο όγκος του νερού θα επιστρέψει στον αρχικό. Ωστόσο, λόγω αυτού - υπάρχει η υπόθεση ότι δεν θα πιεστεί ο πάτος (έχει γίνει πολύ θολωτός), αλλά το πλευρικό τοίχωμα του κουτιού.
Εάν το βάζο ήταν απολύτως ερμητικό, τότε ναι, το πλευρικό τοίχωμα θα ήταν πιεσμένο. Αλλά ακόμα μπαίνει αέρας. Επομένως, μετά την απόψυξη, αποδεικνύεται ότι ο αέρας εμφανίζεται από πάνω, κατά την κατάψυξη, ο πυθμένας συμπιέζεται ακόμη περισσότερο και ούτω καθεξής, μέχρι να πεταχτεί εντελώς έξω.
ΥΓ Σήμερα ξεπαγώσα το βάζο και το έβαλα στη δεύτερη κατάψυξη. Ας δούμε τι θα βγει από αυτό...
1. Προσπάθησα να κολλήσω δεν λειτουργεί! Μπορούσα να παρασκευάσω μόνο με ημιαυτόματη συσκευή (ηλεκτρική συγκόλληση) πάγωσα, ξεπάγωσα τον πάτο δεν μπλέκω νόμιζα λόγω αέρα, πήρα άλλο βάζο κολλημένο σωλήνα από την κάμερα το έλεγξα με αέρα για 2 atm δεν υπήρχαν διαρροές γέμισα το νερό δεν υπήρχε αέρας! πάγωσε ξεπάγωσε τα πλαϊνά σχεδόν δεν ανασύρθηκαν ελέγξτηκε μετά από μια ώρα υπήρχε υπερπίεση και μου φαίνεται ότι όταν το νερό παγώσει και ξεπαγώσει, ο αέρας που είναι διαλυμένος σε αυτό απελευθερώνεται και επομένως οι πλευρές δεν ανασύρονται
2, το νερό κρυσταλλώνεται από ψηλά (ποτάμι το χειμώνα, βαρέλι νερό) ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό, νομίζω ψυχρή αγωγιμότητα.
το βάζο είναι το ίδιο με το δικό σας από κάτω από το γάλα, όλα έγιναν με τον ίδιο τρόπο που η τάση σας έπεσε ελαφρώς μετά την απόψυξη, ξεπαγώθηκε σε θερμοκρασία δωματίου, μου φαίνεται ότι αξίζει να λάβετε υπόψη τη θερμοκρασία του νερού στην περίπτωσή μου είναι 7 μοίρες, και η θερμοκρασία δωματίου 25 βαθμοί επίσης μάλλον επηρεάζει. τώρα τσεκάρω τι θα γίνει αν τα βάζα μπουν στο πλάι με τη ραφή προς τα πάνω και τη ραφή προς τα κάτω!
> 1. Γιατί το παγωμένο νερό πιέζει το κάτω κάλυμμα και πρακτικά δεν επηρεάζει το επάνω μέρος;
Πιστεύω ότι η διαδικασία κατάψυξης, δεδομένου ότι το βάζο ήταν σε πλαστικό δοχείο, δεν προχώρησε ομοιόμορφα. Το πάνω μέρος του βάζου άρχισε να παγώνει πρώτα, γιατί ήταν πιο κοντά στο κρύο, ενώ το κάτω μέρος βρισκόταν ανάμεσα στα τοιχώματα του πλαστικού και του πηγάδι. κονσέρβες ήταν ο αέρας λίγο πιο ζεστός από ό, τι από την κορυφή. Περαιτέρω, το γλάσο μέσα στο πάνω μέρος του δοχείου του έδωσε πρόσθετη αντοχή, αλλά μετατρέποντας σε πάγο, το νερό επεκτάθηκε και πίεσε το υγρό στο κάτω μέρος του πηγαδιού. τράπεζες.
> 1. Γιατί το παγωμένο νερό πιέζει το κάτω κάλυμμα και πρακτικά δεν επηρεάζει το επάνω μέρος;
1. Ο πάγος σχηματίζεται από ψηλά. αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ψύξη (και όχι το παγωμένο νερό, όπως γράφει ο συγγραφέας) ανεβαίνει στην κορυφή λόγω του γεγονότος ότι κατά την ψύξη (από 4 βαθμούς σε 0), η πυκνότητα μειώνεται.
2. Η ψύξη (και όχι το πάγωμα του νερού, όπως γράφει ο συγγραφέας), λόγω της αύξησης του όγκου, δεν πιέζει πλέον το καπάκι, αλλά το «μπουκέτο» πάγου που κατανέμει τη δύναμη ομοιόμορφα σε όλη την περιοχή το καπάκι. το πιο «αδύναμο» μέρος του καλύμματος (από το κέντρο) υπόκειται στην ίδια πίεση με τα πιο «ισχυρά» μέρη (κοντά στα πλαϊνά τοιχώματα). με αποτέλεσμα η δύναμη που δημιουργεί το νερό ψύξης να σβήνει από το «ισχυρό» τμήμα του καλύμματος. δεν υπάρχει πάγος στο κάτω μέρος, το νερό πιέζει τα "δυνατά" μέρη, δεν λυγίζουν, η συνολική πίεση περνά στα "αδύναμα" μέρη, δεν απορροφάται από τα "ισχυρά" (γιατί η δύναμη μεταδίδεται μέσω το νερό προς όλες τις κατευθύνσεις). κάτι τέτοιο.
Tov. Επιστήμονες! Και μπορεί κανείς να μου πει τι πίεση ασκεί το παγωμένο νερό και ο πάγος που προκύπτει στα τοιχώματα του δοχείου;
Μην είσαι έξυπνος. Έσπρωξε μέσα από τον πάτο, επειδή η βαρύτητα λειτουργεί επίσης σε αυτό το βάζο + το γεγονός ότι ο πάτος έχει την υψηλότερη πυκνότητα νερού κατά την κατάψυξη, επομένως δεν υπήρχε τόση μάζα για διαστολή στην κορυφή όσο στο κάτω μέρος.
Η πίεση μπορεί να υπολογιστεί από p1/p2 = ((n νερό)/(n πάγος))*T1/T2
Το κάτω κάλυμμα θα είναι πάντα συμπιεσμένο προς τα έξω, εκτός από το ότι το βάζο θα παγώσει σε κατάσταση συνεχούς περιστροφής. Ή απουσία βαρύτητας.
Για να λάβουμε τη θερμοκρασία του πάγου για την παραπάνω εξίσωση, μετράμε τη θερμοκρασία του δοχείου, Q1=Q2, Q1=c*m*dT (κονσέρβα)
Q2=c2*m2*dT2 + dL*m + c3*m2*dT3
το νερό κρυώνει + το νερό κρυσταλλώνει + ο πάγος κρυώνει
dT3 = (c*m*dT-c2*m2*dT2-dL*m)/(c3*m2)
Αυτή θα είναι η αλλαγή θερμοκρασίας του πάγου.
Αντικαταστήστε το σε T=0+273-dT3 - θα υπάρχει θερμοκρασία T2.
Θερμοκρασία Τ1 - νερό - με θερμόμετρο όταν το νερό μπαίνει σε θερμοδυναμική ισορροπία με το βάζο.
P2 - πίεση πάγου, p1=pa+((m*9,8)/S(κάτω))
Φαίνεται να είναι όλα.
Πάρτε p2, το οποίο θα είναι ίσο με την ποσότητα πίεσης που απαιτείται για να στύψετε το βάζο σας για κάποια ποσότητα.
Σε απλοποιημένη μορφή, αυτό το πρόβλημα μοιάζει με αυτό και το αποτέλεσμα δεν είναι απολύτως ακριβές. Για ακρίβεια, θα ήταν απαραίτητο να ενσωματωθούμε εδώ, αλλά νομίζω ότι αυτό είναι υπερβολικό.
Ελπίζω να μην μου έχει λείψει τίποτα.
Σάσα 13 Δεκεμβρίου 2012, 16:14
Το αποτέλεσμα που εξετάζεται οφείλεται στο γεγονός ότι η πυκνότητα του πάγου είναι στην πραγματικότητα μικρότερη από την πυκνότητα του νερού, επομένως, στο αρχικό στάδιο, τα ανώτερα στρώματα παγώνουν (από πάνω προς τα κάτω). Όταν τα ανώτερα στρώματα παγώνουν, αλληλεπιδρούν με τα τοιχώματα του δοχείου (δύναμη τριβής!). Στο τελικό στάδιο της κατάψυξης, αυτή η δύναμη τριβής στους τοίχους είναι μεγαλύτερη από την αντίθετη δύναμη του πυθμένα μας. Επομένως, το κάτω μέρος συμπιέζεται προς τα έξω.
Ιβάν 7 Νοεμβρίου 2014, 06:54
0lympian, όπως γνωρίζετε, όταν το νερό κρυώσει, τα θερμά στρώματά του θα ανέβουν και τα κρύα θα βυθιστούν στον πυθμένα, αυτό το φαινόμενο παρατηρείται μέχρι τους 4 βαθμούς Κελσίου (η υψηλότερη πυκνότητα νερού) και τα στρώματα δεν θα μετακινηθούν μέχρι το νερό ψύχεται σε όλο το βάθος έως και 4 βαθμούς. Μετά από αυτό, τα μόρια κρυσταλλώνονται (η πυκνότητα τους είναι μικρότερη από την πυκνότητα του νερού στους 4 μοίρες) και ανεβαίνουν, σχηματίζεται πάγος στο πάνω καπάκι του βάζου και στη διαδικασία περαιτέρω κατάψυξης, είναι ευκολότερο για τον πάγο να πιέστε έξω το κάτω καπάκι του βάζου για να ξεπεράσετε την αντίσταση του «βύσματος πάγου» που σχηματίζεται στο επάνω μέρος (σύμφωνα με τη διαδρομή με τη μικρότερη αντίσταση).
Αλέξανδρε, μια ημιτελής δεξαμενή δεν θα ανοίξει, γιατί. σε σημεία πίεσης, ο πάγος θα λιώσει.
11 Ιανουαρίου 2015, 07:44
Ευχαριστώ πολύ! Καταλαβαίνω ότι η ερώτηση μπορεί να φαίνεται πρωτόγονη, το επίπεδο του σχολικού προγράμματος σπουδών στη φυσική, αλλά είμαι ανθρωπιστής και στο σχολείο, για να το θέσω ήπια, δεν με «έλκυαν» οι ακριβείς επιστήμες. Αν και κάποιες θέσεις στη φυσική και ειδικά στη γεωμετρία με τράβηξαν. Υπέθεσα ότι υπήρχε ένα μέρος για να επεκταθεί ο πάγος, αλλά δεν ήμουν σίγουρος - σημαίνει ότι η δεξαμενή μόλις σκουριάστηκε στη διασταύρωση. Ευχαριστώ και πάλι για την απάντησή σας! Ευχαριστώ και πάλι για την απάντησή σας, Καλές Γιορτές! Με εκτιμιση. Αλέξανδρος.
πέτα, από όσο καταλαβαίνω, ξένα αντικείμενα (σανίδες, κούτσουρα, μπουκάλια) σε παγωμένο νερό εμποδίζουν το σχηματισμό στερεού κομματιού πάγου. Που απλά πιέζει στα πλάγια και προς τα κάτω. Αντίθετα, έχουμε πολλά κομμάτια που μπορούν να κινηθούν μεταξύ τους και επομένως δεν ασκούν πίεση στα τοιχώματα και στον πυθμένα της δεξαμενής.
Ο διογκούμενος πάγος ΔΕΝ ασκεί πίεση στα πλαϊνά τοιχώματα και στο κάτω μέρος.
Αναπάντητες αποδόσεις "NOT".
Το πέτα βάζει ένα πάτωμα σε μια δεξαμενή με νερό.Το προστατεύει από την υπερβολική πίεση μετά το πάγωμα των εξωτερικών τοιχωμάτων και των καλυμμάτων (πάγος πάνω). Επίσης με μπουκάλια (πλαστικά). Είναι καλύτερα να αφήνετε την πισίνα μισογεμάτη, έτσι ώστε η πίεση της παγωμένης γης και ο πάγος σε αυτήν να αλληλοεξουδετερώνονται.
Δεν έχετε σκεφτεί το γεγονός ότι το κουτί είναι μεταλλικό και τείνει να συρρικνώνεται στον παγετό και να διαστέλλεται σε θετικές θερμοκρασίες;
Εδουάρδος 26 Μαρτίου 2016, 07:35
Τι γίνεται με ένα κουτάκι γάλακτος; Το γάλα είναι ένα λιπαρό γαλάκτωμα. Απολίπανσες το εσωτερικό του βάζου; Και αν όχι, τότε το λίπος έχει δημιουργήσει ένα μονομοριακό στρώμα στην επιφάνεια του νερού στο βάζο, σωστά; Ίσως είχε και αποτέλεσμα; Λοιπόν, είναι γνωστό ότι η πίεση είναι μεγαλύτερη προς την κατεύθυνση όπου η αντίθεση σε αυτήν είναι πιο αδύναμη. Επομένως, εάν η κατάψυξη συμβεί από πάνω προς τα κάτω, τότε το υπόλοιπο μη παγωμένο νερό, το πάγωμα, πιέζει εκεί που δεν υπάρχει ακόμη τεράστιος πάγος; Δηλαδή - σε ένα σχετικά πλαστικό κάτω κάλυμμα, κάτω;
ποιος γράφει τι, και κανείς δεν απάντησε γιατί σκάει γεμάτο ένα κλειστό γυάλινο βάζο. Τις προάλλες τσακώθηκα ότι σκάει γιατί το νερό δεν αλλάζει όγκο, και το ποτήρι μικραίνει από το κρύο, και δεν υπάρχει που να συρρικνωθεί, έτσι σκάει το βάζο.. Με γέλασαν, αλλά θυμάμαι ακριβώς τι είπε ο καθηγητής φυσικής. Ή μήπως θυμάστε κάτι; Διόρθωσε με..
και τώρα είμαι σίγουρος ότι έχω δίκιο.
25 Σεπτεμβρίου 2016, 17:14
Βλαντιμίρ Νέμοφ, το νερό αλλάζει απλώς όγκο: πυκνότητα νερού = 1 και πυκνότητα πάγου = 0,9. Δηλαδή, κατά την κατάψυξη, επιτυγχάνεται ένα απότομο άλμα στον κατειλημμένο όγκο. Και αφού η τράπεζα έχει σταθερό όγκο, τότε σκάει. Ένα άλλο κακό είναι ότι αυτό είναι γυαλί - η ρωγμή πηγαίνει σε όλο το βάζο ταυτόχρονα. Κατά κάποιο τρόπο "χάλασα" ένα βάζο τριών λίτρων στο οποίο ένα λίτρο νερό πάγωσε κατά λάθος από τη δύναμη - έσπασε εντελώς.
Αν είσαι γνώστης, δεν θα διαφωνήσω, αλλά κάτι στοιχειώνει, κάτι δεν πάει καλά... Όταν παγώνει, το γυαλί δεν τείνει να μειώνεται σε όγκο; Τι γίνεται με το μέταλλο; Εδώ βρίσκεται η απάντηση! Ευχαριστώ πάντως για την διευκρίνιση.
Ευχαριστώ.
Το παγωμένο νερό πιέζεται έξω από το κάτω κάλυμμα επειδή η δυναμική ενέργεια του νερού-πάγου δεν αυξάνεται, οπότε το κέντρο μάζας γίνεται χαμηλότερο
Με την αλλαγή της κατάστασης συσσωμάτωσης της ύλης και την ταυτόχρονη απορρόφηση ενέργειας, ο όγκος των σωμάτων αυξάνεται.
Το ερώτημα είναι σχετικό από την άποψη της πρακτικής. Υπήρχε περίπτωση. Μια κανάτα από τεχνητή πέτρα έσκασε στον τάφο το χειμώνα. Η συμβουλή είναι προφανής: σκεπάστε το πριν από τον παγετό για να μην μπει νερό μέσα. Αυτό όμως δεν είναι πάντα δυνατό. Ποια άλλη είναι η λύση; Για παράδειγμα, βάλτε κάτι μέσα.
όλα είναι πολύ ενδιαφέροντα, αφού ασχολούμαι με το θέμα της χρήσης ψυχρής ενέργειας, ανέπτυξα μια σχεδόν αέναη κίνηση p.v.d.
Νικόλαος! Μοιραστείτε την ανάπτυξή σας. Ή δώσε ένα link όπου συζητείται.
Το θέμα είναι ότι ο πάγος που επιπλέει μέχρι την κορυφή του βάζου σχηματίζει ένα ομοιόμορφο πλαίσιο, το οποίο κάνει περαιτέρω ομοιόμορφη πίεση στο επάνω καπάκι και το κάτω μέρος παγώνει με μια ανομοιόμορφη περιοχή, η οποία είναι ίση με το κάτω μέρος του βάζου και με μια αναλογία 70% πάγου και 30% νερού, χονδρικά μιλώντας, πάγος στο κάτω μέρος του τα μέρη γίνονται σε μορφή σφήνας, η οποία δίνει μια μικρότερη περιοχή πίεσης και λόγω της οποίας ο πυθμένας του κουτιού είναι πιέζεται μέσα. Μπορείτε επίσης να λάβετε υπόψη τη δύναμη της βαρύτητας, ο πάγος εξακολουθεί να πιέζει τον πάτο ακόμα κι αν υπάρχει νερό, λίγο φυσικά, ούτε καν αντιληπτό, αλλά πιέζει.
Υπήρχε μια ερώτηση - τι είδους σκάφος έπρεπε να κατασκευαστεί και από τι, ώστε να μην σκάσει όταν παγώσει το νερό. Το παγωμένο νερό αυξάνει τον όγκο του κατά περίπου 10%. Εφόσον το σκάφος δεν έσκασε, σημαίνει ότι το νερό δεν αύξησε τον όγκο του -δηλ. δεν πάγωσε. Τώρα αναφορά - το σημείο πήξης του νερού μειώνεται με αύξηση της πίεσης κατά περίπου 1 g. C για κάθε 130 atm. και φτάνει στο ελάχιστο (-22 γρ. C) σε πίεση 2200 atm. Εκείνοι. μπορεί να υποστηριχθεί ότι ένα δοχείο που δεν θα σπάσει από το παγωμένο νερό σε θερμοκρασία -22 γρ. Το C πρέπει να αντέχει 2200 atm. Εκείνοι. περισσότερο από 2 τόνους ανά τετρ. δείτε Περισσότερα από ό,τι στο κάτω μέρος της τάφρου των Μαριανών
Ο πάγος σχηματίζεται από ψηλά. Δεδομένου ότι ο πάγος είναι μια στερεή ουσία, είναι πιο δύσκολο να σπρώξετε το πάχος του πάγου + το επάνω κάλυμμα με πίεση παρά να το σπρώξετε μέσα από το κάτω μέρος χωρίς πάγο. Και μετά η επίδραση του εμβόλου από πάνω προς τα κάτω με πίεση στο νερό.

όταν το νερό παγώνει, χρειάζεται περισσότερο χώρο από ότι όταν είναι υγρό.

Αυτό διακρίνει το νερό από τα περισσότερα υγρά και αέρια που συστέλλονται όταν ψύχονται. Γιατί όμως συμπεριφέρεται τόσο ασυνήθιστα;

Οι περισσότερες ουσίες διαστέλλονται όταν θερμαίνονται και συστέλλονται όταν ψύχονται. Στα αέρια, αυτή η επίδραση είναι ιδιαίτερα αισθητή. Τα υγρά και τα στερεά συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο. Ένα καλό παράδειγμα είναι ο αέρας σε ένα μπαλόνι: σε κρύο καιρό, το μπαλόνι συρρικνώνεται και κοντά σε ένα ψυγείο, μπορεί ακόμη και να σκάσει.

Τα μόρια χρειάζονται μια θέση

Τα μόρια είναι ο λόγος για αυτό το μοτίβο: όσο πιο θερμό ένα αντικείμενο ή αέριο, δηλαδή όσο περισσότερη ενέργεια λαμβάνουν τα μόρια, τόσο πιο γρήγορα κινούνται. Επομένως, τα μόρια συγκρούονται συχνότερα και πιο έντονα, χρειάζονται περισσότερο χώρο και η πίεση που ασκούν τα μόρια του αερίου στο κέλυφος του μπαλονιού αυξάνεται. Απαιτείται περισσότερος όγκος για να αντέξει την πίεση, οπότε το υλικό διαστέλλεται.

Αλλά το νερό συμπεριφέρεται διαφορετικά. Όταν ψύχεται περίπου στους 4 βαθμούς Κελσίου, ο όγκος του νερού μειώνεται, κάτι που είναι αρκετά αναμενόμενο. Ωστόσο, εάν η θερμοκρασία συνεχίσει να πέφτει, τότε το νερό αρχίζει να διαστέλλεται. Δηλαδή η πυκνότητά του φτάνει τη μέγιστη τιμή του στους 4 βαθμούς. Αυτή η ιδιότητα ονομάζεται ανωμαλία πυκνότητας νερού.

Αλλά από πού προέρχεται; Είναι όλα σχετικά με τα μόρια: ένα μόριο νερού αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου - εξ ου και το γνωστό χημική φόρμουλα H2O. Ωστόσο, αυτά τα άτομα προσελκύουν ηλεκτρόνια στο μόριο του νερού με διαφορετικές δυνάμεις.

Αυτό δημιουργεί ένα ελαφρώς θετικό κέντρο βάρους για το υδρογόνο και ένα αρνητικό για το οξυγόνο. Όταν τα μόρια του νερού συγκρούονται, τα άτομα υδρογόνου ενός μορίου έλκονται και συνδέονται με τα άτομα οξυγόνου ενός άλλου μορίου - σχηματίζεται ένας λεγόμενος δεσμός υδρογόνου.

Όταν το νερό κρυώσει, χρειάζεται περισσότερος χώρος

Λόγω του σχηματισμού δεσμών υδρογόνου στο υγρό νερό, εμφανίζονται μέρη όπου τα μόρια είναι ταξινομημένα με τον ίδιο τρόπο όπως στους παγοκρυστάλλους. Αυτά τα αποκαλούμενα συμπλέγματα δεν είναι τόσο ισχυρά όσο σε έναν συμπαγή κρύσταλλο: σε περισσότερο υψηλές θερμοκρασίεςαλλάζουν πολύ γρήγορα.

Καθώς το νερό ψύχεται, εμφανίζονται όλο και περισσότερα από αυτά τα σμήνη. Και χρειάζονται όλο και περισσότερο χώρο - για αυτό το λόγο, το νερό αρχίζει να διαστέλλεται αφού φτάσει την τιμή κατωφλίου των 4 βαθμών Κελσίου. Αν η θερμοκρασία πέσει κάτω από το μηδέν, τότε επικρατούν οι μικρότεροι κρύσταλλοι πάγου που σχηματίζονται από τα σμήνη και το νερό παγώνει.

Για πολλές φυσικές διεργασίες, αυτό ασυνήθιστο χαρακτηριστικότο νερό είναι πολύ σημαντικό. Δεδομένου ότι η πυκνότητα του πάγου είναι ελαφρώς μικρότερη από την πυκνότητα κρύο νερό, μπορεί να επιπλέει στην επιφάνεια της δεξαμενής. Εξαιτίας αυτού, το νερό παγώνει από πάνω προς τα κάτω και στο κάτω μέρος υπάρχει ένα στρώμα νερού 4 μοιρών με μέγιστη πυκνότητα. Αυτό επιτρέπει στα ψάρια και σε άλλους υδρόβιους κατοίκους να επιβιώσουν τον χειμώνα στον πυθμένα της δεξαμενής και να μην παγώσουν.