Zašto zamrzavanje vode?
Ljudski život oduvijek je ovisio i hoćeovise o vodi. Zato su ga od pamtivijeka ljudi vrlo pažljivo promatrali. Otkrili su da se na hladnom vremenu voda zamrzava, pretvarajući se u čvrstu supstancu - led, koji se opet zagrijava tekućinom, odnosno vodom. Kako se to događa, zašto se voda zamrzava, postaje led?
Što je kristalizacija?
Većina tvari na planeti su prirodne,i umjetni, može biti u nekoliko agregatnih (faza) stanja, pa se tako zovu oblike njihovog postojanja, koji se mogu međusobno promijeniti. Promjena oblika ovisi o vanjskim uvjetima. U prirodi postoje 3 stanja tvari - plinovita, tekućina i čvrsta.
Više od 80% vode na našem planetu nalazi setekuće stanje. To sugerira da se molekule vode brzo kretaju i imaju slabu vezu među sobom. Iz tih razloga, voda može uzeti bilo koji oblik, ali ga ne može spasiti.
Ali ako se tekućina hladi, onda prolazičvrsto stanje. Brzina kretanja njegovih molekula može toliko usporiti da se između njih uspostavlja stabilna veza. Ispada čvrsto tijelo koje ima svoju unutarnju strukturu. Kad se struktura naredi, onda se zove kristalna. U ovom slučaju led je kristalna tvar. Kristali leda su šesterokutni.
Prijelaz tvari iz tekućine u krutinu zove se kristalizacija ili skrućivanje. Preokrenuti proces, tj. Prijelaz iz čvrstog stanja u tekućinu, je fuzija.
0 stupanj Celzijevih ljestvica postavljen je na mjestu zamrzavanja svježe
Što je "Mmpemba efekt"?
Paradoks činjenice da je kristalizacija tople vodedolazi ranije od hladnoće, poznate kao "Mpemba efekt". Postoji nekoliko mogućnosti koje objašnjavaju zašto se vruća voda zamrzava brže, u usporedbi s hladnom vodom. Razmotrite neke od ovih opcija:
1. Topla voda ima više kristalizacijskih centara od hladne vode. A sa svojim malim brojem, prijelaz na čvrsto stanje je teška.
2. Hladna voda počinje zamrzavati odozgo. Ta činjenica pogoršava procese konvekcije i toplinskog zračenja. Topla voda zamrzava odozdo. To znači da je prijenos topline iz vruće vode veći od hladne vode.
3. Isparavanje tople vode javlja se brže. To smanjuje njegov volumen. A voda s manje volumena će se zamrznuti brže.
4. Ako se ispod spremnika za toplu vodu nalazi snježna podloga, onda se topa, a toplinski kontakt spremnika i površine za hlađenje poboljšava. Tako se povećava prijenos topline. Ispod kontejnera s hladnom vodom snijeg se ne otapa.
Zašto zamrzavanje slane vode?
Zamrzavanje vode (kristalizira) u bilo kojem trenutkusalinitet. Samo to mjesto smrzavanja takve vode je niže. Na primjer: destilirana voda, u kojoj nema soli, smrzava se na 0 ° C; vode, gdje se 2 g soli otopi po litri, zamrzava se na -0,1 ° C; oceanska voda (35 g soli / 1 l) počinje zamrzavati na -1,9 ° C.
U ovom slučaju, samo voda kristalizira, a sam slana otopina ima još nižu točku smrzavanja. Zato je led Arktika uvijek svjež.
