При какой температуре лед начинает таять

Физики установили, что на скользкость льда влияет не только тонкий слой жидкости, возникающий на поверхности, но и ряд других факторов: твердость льда, форма скользящего предмета и сила, с которой он давит на поверхность. Им удалось объяснить, почему при температурах, близких к температуре плавления, лед резко становится значительно менее скользким. Статья опубликована в журнале Physical Review X.

При отрицательных температурах вода замерзает и превращается в лед, по которому можно скользить. Это физическое явление кажется очень простым, но на самом деле физики еще с середины 19 века пытаются описать все факторы, влияющие на скользкость льда.

Скольжение предметов по льду объясняют появлением тонкого слоя воды под ними. Долгое время считалось, что давление на лед приводит к понижению его температуры плавления, и он начинает таять даже при отрицательных температурах. Но чтобы заставить лед таять хотя бы при минус пяти градусах, нужно приложить давление в 610 атмосфер. Это примерно эквивалентно тысяче слонов, поместившихся на катке площадью один квадратный метр. Поэтому позже физики стали связывать появление слоя воды не с давлением, а с нагреванием из-за трения предметов о лед.

Физика 8 кл(2019г)Пер §15 Упр 12 № 2 . Тающий лед принесли в помещение ,температура которого 0С.Буде

Это объяснение подтвердили в 2019 году французские ученые. Они выяснили, что слой жидкости на льду действительно присутствует, его толщина составляет всего несколько сотен нанометров, и это не просто вода, а вязкая смесь воды с дробленым льдом.

Есть две температурных области, в которых лед ведет себя необычно и резко становится намного менее скользким: при охлаждении до −80 градусов Цельсия и при нагревании до температуры, близкой к температуре плавления. При этом при температуре от −10 до −5 градусов Цельсия он наоборот становится очень скользким. Ранее немецкие и голландские физики объяснили уменьшение скользкости льда тем, что при охлаждении снижается подвижность молекул воды в поверхностном слое. Это и приводит к возрастанию коэффициента трения.

Физики из Амстердамского университета под руководством Ринса Лиферинка (Rinse Liefferink) продолжили исследование своих коллег и изучили резкое уменьшение скользкости льда около нуля градусов. Это явление уже нельзя объяснить возникновением слоя жидкости: ученые пытались связать возрастание коэффициента трения с увеличением толщины этого слоя, но их теория не подтвердилась экспериментально.

Ученые провели серию экспериментов по скольжению с предметами разной формы: большими и маленькими сферами, лезвием, напоминающим лезвие конька. Температуру льда меняли в диапазоне от −120 до −1,5 градусов Цельсия. Чтобы сохранить лед гладким, ученые добавляли на него новый слой воды после каждого эксперимента.

Помимо коэффициента трения, физики измерили твердость льда. При приближении к температуре плавления твердость резко снизилась.

По более мягкому льду предметы уже не просто скользили, а «врезались» в него, как плуг в пашню. Для сфер этот эффект проявился при −20 градусах, а для конька — при −8. Это показало, что на скользкость льда при высоких температурах влияет уже не поведение молекул жидкости в поверхностном слое, а целый ряд других факторов: твердость льда, форма скользящего предмета и сила, с которой он давит на поверхность.

СОЛЕНЫЙ ЛЕД — опыты с солью, льдом и температурой замерзания

В процессе «вспахивания» образуются мелкие осколки льда, которые тоже влияют на движение предмета. Особенно это заметно при движении туда-обратно на небольшом участке: для металлической сферы, которую катали по одной и той же площадке льда, коэффициент трения так и не стал постоянным со временем.

Другой интересный результат новых наблюдений — лед оставался скользким даже при скорости предмета один микрометр в секунду, хотя нагрев от трения при таком медленном движении становится почти незаметным. Кроме того, скорость не менялась при использовании материалов с разной теплопроводностью. Это демонстрирует, что коэффициент трения определяется не столько количеством теплоты и, соответственно, плавлением льда, сколько формой предмета и другими условиями.

Даже такой простой физический объект, как лед, может удивлять. Убедиться в этом можно, прочитав наш материал «Карусель для уток» о блинчатых льдинах или новость о ледяных вулканах на озере Мичиган.

Источник: nplus1.ru

При какой температуре тает лед?

Температура тающего льда 0 градусов. Так определяется нулевой уровень по Цельсию. Следовательно лед тает при 0 градусов по Цельсию. Однако это касается только льда дистиллированной воды, то есть без примесей. Если вы к примеру захотите измерить температуру тающего льда из морской воды, то она будет существенно ниже нуля.

И чем больше в воде соли, тем ниже температура ее таяния.

Флэшка [28] 2 года назад

если при температуре 0 градусов вода замерзает в лёд, то +1 градусов будет (потихоньку таеть) или 15 дней если на одной и тойже температуре (+1).

InvestorB [76] 2 года назад
Как только температура достигает нуля градусов и выше — лед начинает таять.
Озермас [335] 2 года назад
Вода превращается в лёд и из о льда в воду при температуре =0 градусов Цельсия.

Радиан является единицей измерения плоских углов в Международной системе единиц. Он используется в таких науках, как физика и математика. Радиан — угловая единица дуги, длина которой равна ее радиусу.На самом деле обозначение радиан часто опускается потому, что это величина безразмерная и она может достигать огромных величин. Правильно обозначается радиан в математике и физике, как Ra. Это получается из-за того что длина дуги окружности пропорциональна ее угловой мере и радиусу.

2 года назад

Фейнман очень известный американский физик-теоретик. Этакий американский аналог советского Ландау. Из всех прочитанных мной учебников по физике его многотомный курс лекций показался мне наиболее популярным и наиболее доходчиво написанным.

2 года назад

Общепринятая теория отвечает на данный вопрос вкратце так. При взаимодействие с веществом (с другими частицами) фотон ведет себя как частица, а при распространении и взаимодействии с другими волнами — как волна.

Например, при распространении и взаимодействии с другими точно такими же фотонами наблюдаются такие явления как интерференция, дифракция и поляризация, то есть чисто волновые явления. А при взаимодействии с веществом (например с металлами) фотон ведет себя как частица (явление фотоэффекта). Точно также ведет себя как частица фотон, при излучении веществом (излучении абсолютно черного тела). Можно считать фотона частицей и при поглощении (например спектры поглощения). В общем все это называется корпускулярно -волновым дуализмом и это характерно не только для фотонов, но и электронов и других элементарных частиц.

2 года назад

Мощность разная бывает. Есть Полная мощность — измеряется в вольт-амперах, ВА, VA Есть Активная — измеряется в ваттах, Вт или W. А есть Реактивная — измеряется в вольт-амперах, ВАреактивных, VAR. В чем разница? Активная мощность, это та, которую «съел» прибор. Превратил её в тепло или всю без остатка использовал в работе.

Вот, обрати внимание на построение фразы и употребление странного термина «без остатка». А что, может быть какой «остаток»? ДА! Так бывает, что прибор отдает обратно в сеть какую-то часть из потребленной ранее энергии. Особенно это заметно, когда сеть сделана «слабой» проводкой, или от подстанции далеко; а к сети подключен мощный мотор.

И если с такого мощного мотора снять нагрузку, то лампочка в помещении на мгновение может ярко вспыхнуть. Вот! Это как раз тот момент, мотор отдал часть ранее потребленной мощности обратно в сеть и сеть (она же слабая) не успела погасить выброс напряжения с мотора.

Так вот, мощность, которая потребляется мотором вообще, называется полной мощностью и измеряется в вольт-амперах, а та часть, что уходит в работу, называется активной мощностью и измеряется в ваттах. А вот «болтающуюся туда-сюда часть энергии» называют реактивной мощностью и измеряется в вольт-амперах реактивных.

А как перевести, узнать, все эти «ватты, ватты-вольтамперы»? А есть формула! На каждом мощном устройстве, моторе, трансформаторе и подобных, имеется табличка, в которой записан, отдельной строчкой, параметр — «cosφ» (по русски — косинус фи). Он показывает соотношение полной и активной мощности. Умножив полную мощность на этот cosφ, мы узнаем активную мощность прибора.

Например, моторчик 100 VA (вольтампер, это его полная мощность), cosφ=0,8. Умножаем 100 х 0,8 = 80. Вот, 80 ватт это и будет активная мощность этого мотора. Та самая, которая крутит его вал (и, частично, греет этот мотор, так называемые потери, уходящие в тепло). Как итог.

Для перевода полной мощности (вольт-амперы), в активную (ватты), надо знать параметр cosφ прибора (устройства, оборудования), который показывает, какая часть активной мощности содержится в указанной полной мощности.

2 года назад

Да, знание семи основных единиц физических величин в СИ: длина (м), масса (кг), время (с), сила электрического тока (А), температура по шкале Кельвина (термодинамическая температура) (К), количество вещества (моль), сила света (кд) поможет вывести многие физические формулы, определяющие другие (производные) величины. Например, скорость движения (м/с) или электрический заряд (Кл = А*с) и так далее.

Особенно такой метод (метод размерностей) помогает при решении задач, точнее при проверке решения. Но все же я бы посоветовал запоминать формулы, а не выводить их каждый раз. Основных формул в физике не так много и они автоматически запоминаются при решении задач. Тренируйтесь в решении задач и тогда у вас проблем не будет и запоминанием формул. Удачи!

2 года назад
Смотрите также:
Какая единственная единица измерения системы СИ используется с приставкой?

1 · 2 ответа · образование

Какие основные единицы измерения входят в систему СИ?

1 · 2 ответа · образование

Что такое осмотическое давление (напишите простыми словами)?

2 · 2 ответа · образование

Что такое контур поглощения спектральной линии?

0 · 2 ответа · образование

Что сделано из плазмы, кроме огня? Как она устроена?

0 · 2 ответа · образование

Что такое баллистическая траектория?

1 · 1 ответ · образование

Какие нетрадиционные учебники физики самые лучшие?

0 · 3 ответа · образование

Чем отличается дифракционный спектр от призматического?

0 · 2 ответа · образование

Можно ли на ЕГЭ по физике пользоваться системой СГС?

0 · 1 ответ · образование

Источник: otvet.ya.guru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Температура таяния льда при нормальном давлении обозначена 0 С. Как видим, разница между абсолютной шкалой температур Кельвина и шкалой Цельсия только в начале отсчета ( в положении нуля) температуры. [3]

Значение температуры таяния льда в абсолютной термодинамической шкале составляет 273, 15 К. Таким образом, между абсолютной термодинамической температурой Г и термодинамической температурой в градусах Цельсия t выполняется соотношение T t 273 15 К. Единицей абсолютной термодинамической температуры является Г К. Эта единица входит IB число шести основных единиц, на которых построена современная система единиц измерения СИ. [4]

На шкале Фаренгейта температура таяния льда соответствует 32 F, а температура кипения воды 212 F. [6]

По этой шкале температура таяния льда ( отвердевания воды) при атмосферном давлении равна 0 С, а температура кипения воды при атмосферном давлении равна 100 С. [7]

За нулевую точку принята температура таяния льда . [8]

Следовательно, численное значение температуры таяния льда можно определить, измерив работу, производимую за один цикл Карно, и количество тепла, отдаваемое таящему льду также за один цикл. [9]

В шкале Кельвина за температуру таяния льда принята величина 273 15 К. [10]

На шкале Реомюра О3 отмечена температура таяния льда и 80 -температура кипения воды. [11]

На шкале Реомюра 0 отмечена температура таяния льда и 80J — температура кипения воды. [12]

Льдосоляное охлаждение основано на понижении температуры таяния льда при добавлении к нему соли. Охлаждение раствора может быть произведено до криогидратной точки, при которой раствор, соль и лед находятся в состоянии равновесия. [14]

Например, можно произвольно принять температуру таяния льда за 0, температуру кипения воды — за 100, а интервал между этими температурами разделить на 100 частей. [15]

Источник: www.ngpedia.ru

IT News

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Почему лед не нагревается во время таяния?

Почему лед не нагревается во время таяния?

• Печать
• E-mail

Если лед поместить в сосуд и поставить его над работающей горелкой, сосуд нагреется и лед начнет таять. Однако до тех пор, пока весь лед не превратится в жидкость, температура воды не поднимется выше 0°С (32°F), вне зависимости от степени разогрева плиты. Это происходит из-за того, что вся подводимая ко льду теплота идет на преодоление физических сил, связывающих между собой его молекулы.

У льда молекулы воды удерживаются вместе межмолекулярными связями, формирующимися между атомом водорода (показан синим цветом) одной молекулы и атомом кислорода (показан красным цветом) другой. Результирующая гексагональная кристаллическая структура имеет довольно высокую прочность. При 0°С молекулы движутся настолько быстро, что связи ослабевают. Часть межмолекулярных связей разрывается, позволяя молекулам воды покидать лед с образованием жидкости. Такой процесс называется фазовым переходом (вода переходит из твердой фазы в жидкую), а температура, при которой он протекает, называется точкой плавления.

Для разрушения связей, позволяющих воде находиться в твердом состоянии, необходима энергия, причем в очень большом количестве, поэтому вся теплота, выделяемая горелкой, идет на разрывание этих связей, а не на увеличение температуры льда. Теплота, необходимая для завершения описанного выше фазового превращения, называется скрытой теплотой плавления или теплотой фазового перехода, так как эта теплота не приводит к росту температуры. Только после того, как последние связи будут разрушены и весь лед расплавится, температура воды начнет увеличиваться и станет выше 0°С.

Как происходит таяние льда

1. У льда молекулы воды движутся так медленно, что всегда сохраняют связь друг с другом, образуя твердое тело. Когда ко льду подводится теплота (на рисунке справа показана в виде желтых шариков), молекулы воды приобретают дополнительную энергию и движутся быстрее, однако все еще связанные вместе в виде льда.
2. Если подвод теплоты продолжается, молекулы воды, находящиеся на поверхности льда, увеличивают скорость своих колебательных движений, разрывая межмолекулярные связи, удерживавшие их раньше на месте. Эти молекулы покидают лед и образуют жидкую фазу воды. Дальнейший подвод теплоты приводит к разрушению оставшихся межмолекулярных связей и постепенному таянию льда.
3. Продолжающийся подвод теплоты в конце концов дает последним из молекул замерзшей воды достаточно энергии для преодоления межмолекулярных связей, удерживавших их вместе в виде льда. Вся вода теперь стала жидкостью.

Лед, вода и температура

При подводе ко льду теплоты (рисунок слева) сначала увеличивается его температура. Однако при 0°С (32°F) рост температуры прекращается и наступает фазовый переход: лед начинает таять. Как показывает голубая кривая на графике, дополнительный подвод теплоты приводит к дальнейшему таянию льда, не увеличивая температуру воды. Только после того как весь лед перейдет в жидкое состояние (рисунок над текстом), дополнительный подвод теплоты приводит к увеличению температуры воды.

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Почему лед не нагревается во время таяния?

Популярные материалы из данной категории:

Как работает генератор переменного тока?

Генератор превращает механическую энергию в электрическую путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Электрический ток вырабатывается и тогда, когда силовые линии движущегося магнита пересекают витки проволочной катушки

Что такое полупроводник?

Полупроводник — это кристаллический материал, который проводит электричество не столь хорошо, как металлы, но и не столь плохо, как большинство изоляторов. В общем случае электроны полупроводников крепко привязаны к своим ядрам. Однако, если в полупроводник,…

Как работает тепловая электростанция (ТЭЦ)?

У этой паровой турбины хорошо видны лопатки рабочих колес. Тепловая электростанция (ТЭЦ) использует энергию, высвобождающуюся при сжигании органического топлива — угля, нефти и природного газа — для превращения воды в пар высокого давления. Этот пар, имеющий…

Почему в горах вода закипает быстрее?

Вода, нагретая на уровне моря до 100°С (212°F), начинает кипеть. Это означает, что внутри объема жидкости происходит образование пузырьков водяного пара и подъем их к поверхности. Вода закипает, потому что при данной температуре давление насыщения водяного…

Источник: information-technology.ru