Люди привыкли к «особому» положению воды среди других веществ и порой сквозь пальцы смотрят на некоторые «странности» этой жидкости, которые, пусть не сразу, но можно объяснить с научной точки зрения.
Аккуратно сложенные предметы всегда занимают меньше места — это принцип, который работает и в шкафу с вещами, и в капле вещества. Атомы и молекулы при переходе в твердую фазу выстраиваются в упорядоченные структуры — кристаллические решетки. Вещество становится более плотным и тонет в собственной жидкой фазе. Почему тогда лед плавает по поверхности воды? Почему при замерзании вода расширяется, а ее плотность уменьшается, но при более низких температурах начинает все же возрастать?
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
В момент перехода из одной фазы в другую вещество находится в состоянии, когда две фазы неразличимы. Это состояние описывается конкретными значениями температуры и давления и называется критической точкой. Свойства вещества в этих условиях могут быть самыми необычными и проявляться даже в тех случаях, когда значение температуры и давления довольно далеки от критической точки. В 1992 году физики предположили, что если охладить воду до температур ниже ее точки замерзания, но не дать ей превратиться в лед, увеличивая давление, можно наблюдать две различные фазы жидкой воды. Ученым частично удалось реализовать свою идею на практике, однако далеко зайти не получилось: вода слишком быстро замерзала, а вычислительные мощности не позволяли провести точное моделирование процесса.
Провалился под лед. Что делать? Как избежать?
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Спустя 28 лет, на выручку пришли быстрые и мощные исследовательские компьютеры, а также более точные уравнения состояния воды. Исследователи из Принстонского университета, включая тех, кто стоял у истоков формирования гипотезы, провели компьютерное моделирование замерзания воды, чтобы обнаружить критическую точку, в которой одна жидкая фаза превращается в другую. В результате ученые получили довольно простое объяснение странностей воды, которое было опубликовано в журнале Science.
При температуре от минус 83 до минус 103 градусов по Цельсию и давлении, в 2000 раз превышающем атмосферное на уровне моря, могут существовать две жидкие фазы воды различной плотности, которые находятся в весьма любопытном равновесии.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
В жидкости с более низкой плотностью четыре молекулы группируются вокруг центральной пятой, образуя тетраэдр. В более плотной жидкости «основной мотив узора» состоит из шести молекул воды. Как и предполагалось ранее, общая плотность воды при этом сильно колеблется, будто фазы с различной плотностью спорят, кто тут главный. Когда температура падает, побеждает более плотная фаза, но до тех пор, преимущество за менее плотной. В земных условиях столь низкие температуры встречаются редко, а значит жидкая вода не успевает перейти в более плотную фазу перед замерзанием, и лед получается менее плотным, чем жидкая вода.
Почему лёд не тонет в воде? (видео 7)| Биологическая роль воды | Биология
Загрузка статьи.
Источник: www.techinsider.ru
Почему лед не сразу
Опубликовано 08.06.2017 по предмету Физика от Гость >> Оцени ответ
- Алгебра
- Математика
- Русский язык
- Українська мова
- Информатика
- Геометрия
- Химия
- Физика
- Экономика
- Право
- Английский язык
- География
- Биология
- Другие предметы
- Обществознание
- История
- Литература
- Українська література
- Беларуская мова
- Қазақ тiлi
Показать ещё
Источник: www.shkolniku.com
Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с м .
Подробнее смотрите ниже
Для корректного отображения добавьте наш сайт в исключения блокировщика.
Этот учебный материал представлен 1 способом:
Для просмотра в натуральную величину нажмите на картинку
Идея нашего сайта — развиваться в направлении помощи ученикам школ и студентам. Мы размещаем задачи и решения к ним. Новые задачи, которые недавно добавляются на наш сайт, временно могут не содержать решения, но очень скоро решение появится, т.к. администраторы следят за этим. И если сегодня вы попали на наш сайт и не нашли решения, то завтра уже к этой задаче может появится решение, а также и ко многим другим задачам. основной поток посетителей к нам — это из поисковых систем при наборе запроса, содержащего условие задачи
—>Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ —>Регистрация | —>Вход ]
Источник: bambookes.ru
При каком условии образуется лёд? Отчего он тает?
На самом деле, утверждение о том, что лед образуется только из воды, не совсем верно. Ведь существует лед аммиачный и «сухой» — метановый, который не образует луж, а мгновенно испаряется. Но при каких условиях образуется привычный лед? Все достаточно просто: необходимо создать определенные температурные условия для воды — ниже 0°C.
При соблюдении этого условия в воде начинается процесс кристаллизации, когда молекулы жидкости обретают упорядоченность, называемую кристаллической решеткой. Процесс начинается в верхних слоях, где поначалу образуются маленькие иголочки, что постепенно смерзаясь, становятся подобием пленки на поверхности.
В открытых водоемах это занимает несколько больше времени в виду того, что ветер передает колебания поверхности, поэтому неподвижная жидкость кристаллизуется быстрее. Однако присутствие примесей в воде может оказать влияние на порог замерзания, например, морская вода замерзает при более низкой температуре, чем обычная.
Почему тает лед
Как уже упоминалось, лед — вода, что благодаря температурным условиям кристаллизовалась. Следовательно, для обратного процесса, то есть перехода в жидкость, потребуется преодоление определенного температурного порога — +1°C. Можно сказать, что ежегодное замерзание зимой с последующим таянием, по сути, процесс самоочищения воды от различных примесей.
Свойства льда
С научной точки зрения можно выделить следующее:
- хрупкость — раскалывается при усилии;
- текучесть — при высоком давлении;
- твердость — прекрасно сохраняет форму;
- бесцветность — в идеале он не имеет цвета, но может обладать любым за счет добавок;
- прозрачность — пропускает свет.
Сам по себе он является исключительно чистым веществом, а все потому, что инородные молекулы не умещаются в кристаллической решетке. В процессе кристаллизации вода как бы вытесняет посторонние примеси.
Источник: travelask.ru