Содержание

Что происходит при понижении температур

Когда на воду оказывается влияние пониженных температур, молекулы сближаются, образуя шестигранные формы. Разумеется, это снежинки, которые являются кристаллами воды. Остывание воды и ее кристаллизация – это фактически синонимы, описывающие один и тот же процесс. Вода начинает кристаллизоваться при температуре в 0 градусов – именно этот момент и взят за нулевую отметку по шкале Цельсия. Если рассматривать американскую шкалу Фаренгейта, то здесь застывание воды будет происходить при 32 градусах.

Но для создания кристаллов воды нужна основа, какие-либо примеси или взвеси, благодаря которым стартует этот процесс. И если вода абсолютно чистая, здесь наблюдается несколько другое явление – порой она застывает только при -40 градусах, а при нуле и других не слишком низких отметках остается жидкой. Однако не замерзает она только в спокойном состоянии. Если ее взболтать при минусовых отметках, она немедленно превратится в лед.

Почему вода замерзает сверху

Дата
Категория: Физика

В трубе замерзла вода основные способы разморозки

Первым признаком зимы является плавающий на поверхности прудов и озер лед. Это может показаться тривиальным и не очень важным, но если бы вода вела себя аналогично практически всем другим жидкостям, никто бы не смог кататься на коньках на пруду, потому что лед опускался бы на дно сразу же после своего образования. Что еще хуже, Земля в этом случае, по-видимому, была бы безжизненной пустыней, так как большая часть воды лежала бы в виде льда на дне океанов, озер и рек.

Большинство жидкостей сжимаются при охлаждении, уменьшаясь в объеме и увеличивая свою плотность. Например, твердый свечной воск опускается на дно миски с более горячим расплавленным воском. Вода также сжимается, но только до тех пор, пока не достигнет 4°С (39°F). Ниже этой температуры вода начинает расширяться и ее плотность уменьшается. Поэтому лед легче воды, находящейся вблизи точки замерзания, и как результат, он плавает.

Как вода замерзает

  1. Вода в пруду, охлажденная до 4°С (39°F), становится плотнее и опускается на дно. Более теплая и поэтому более легкая вода поднимается к поверхности, охлаждается и также опускается вниз.
  2. Когда последняя порция воды охладится до 4°С (39°F), конвекция, под действием которой холодная вода опускается вниз, а более теплая вода поднимается вверх, прекращается. В этом случае вся вода имеет одинаковую температуру. Плотность воды также одинакова.
  3. Когда вода в поверхностном слое охладится ниже 4°С (39°F), она расширяется и становится менее плотной. Поскольку вода при 3°С (37°F) легче, чем при 4°С (s39°F), более холодная вода остается наверху.
  4. Поверхностный слой воды продолжает охлаждаться с дальнейшим уменьшением плотности. Наконец, при 0°С (32°F) поверхностный слой воды превращается в лед.

Температурное расширение и плотность воды

В трубе замерзла вода основные способы разморозки

При температурах выше 4°С (39°F) вода при охлаждении сжимается, достигая своей наибольшей плотности при 4°С. Однако, если охлаждение продолжается и температура падает ниже 4°С, вода начинает расширяться и ее плотность уменьшается. Количественно плотность равна массе единицы объема вещества и обычно измеряется в г/см3.

Воск и лед замерзают по-разному

В трубе замерзла вода основные способы разморозки

В трубе замерзла вода основные способы разморозки

На поверхности кубика льда образуется выпуклость (левый рисунок), потому что вода в центре кубика замерзает последней и, расширяясь по мере замерзания, может только подниматься вверх. В противоположность этому, в верхней части кубика воска образуется углубление, потому что воск (средний рисунок ) сжимается после затвердевания. Жидкости, сжимающиеся при замерзании равномерно (правый рисунок) формируют вогнутую поверхность.

Время года и температура воды в озере

Летом вода теплее у поверхности, чем в глубине. Зимой озеро может покрыться льдом, и вода в глубине станет теплее, чем на поверхности.

Способы разморозки труб

Для того чтобы разрушить ледяную пробку и восстановить свободное течение воды можно применять несколько способов. Итак, как быть, если вода замерзла в трубе, к которой имеется свободный доступ.

Самый простой способ — отогреть трубопровод потоком горячего воздуха. Для этой цели можно применять строительный фен или тепловую пушку. Они создают значительный поток воздуха, нагретого до 500 и более градусов.

Иногда для этих целей используют паяльные лампы.

Попробуйте другие методы:

При небольших масштабах аварии может помочь простоя обливание трубопровода горячей водой

При этом работы следует выполнять с предельной аккуратностью и осторожностью, чтобы самому не получить ожогов.
Если дома имеется запас греющего кабеля, применяемого для защиты трубопроводов и водосточных систем, можно намотать его на замерзший участок и подключить к электрической сети.

Теперь рассмотрим что делать, если замерзла вода в трубах, проложенных под землей

В трубе замерзла вода основные способы разморозкиИдеальным вариантом считается применение специализированной техники, предназначенной для выполнения гидродинамической промывки коммуникаций перегретой водой. Принцип действия основан на подаче внутрь замерзшего трубопровода воды с температурой до 150 градусов, при этом давление может достигать 100 атмосфер (зависит от конструктивных особенностей установки).

К сожалению, применение таких установок может быть ограничено диаметром трубопровода, наиболее рационально их применение для размораживания канализации.

Металлические трубы можно разогреть при помощи сварочного аппарата. Для этого его рабочие (сварочные) кабеля подключаются к замерзшей трубе с разных сторон от аварийного участка.

Иногда приходится прибегать к прокладке внутри трубопровода тонкого шланга, это позволяет доставить горячую воду непосредственно к месту перемерзания, при этом эффективность работ по размораживанию и скорость их выполнения существенно повышается.

зависимость температуры замерзания воды от давления



Замерзание воды под давлением

В разделе Другое на вопрос При какой температуре замерзает вода, находящаяся под давлением 7,5 МПа заданный автором Дмитрий Кривцов лучший ответ это Температура замерзания воды понижается при увеличении давления примерно на 1 гр. С на каждые 130 атм. и достигает минимума (-22 гр. С) при давлении 2200 атм. При дальнейшем увеличении давления температура замерзания увеличивается и может стать выше 0 гр. (при очень большом давлении) . Только для этого потребуется необыкновенно чистая вода, лишенная каких бы то ни было примесей. Все дело в том, что как замерзание, так и кипение всегда начинаются вокруг мельчайших нерастворенных частичек, неизменно присутствующих в воде. В природе сверхчистая вода — редкость. Так что точную температуру по обычной воде сказать затруднительно.При нормальном давлении вода замерзает при температуре в 0 °C . При снижении давления температура таяния (плавления) льда медленно растёт. При давлении в 611,73 Па (около 0,006 атм) температура кипения и плавления совпадает и становится равной 0,01 °C. Такое давление и температура называются тройной точкой воды.При росте давления плотность водяного пара в точке кипения растёт, а жидкой воды — падает. При температуре 374 °C (647 K) и давлении 22,064 МПа (218 атм) вода проходит критическую точку. В этой точке плотность и другие свойства жидкой и газообразной воды совпадают. При более высоком давлении нет разницы между жидкой водой и водяным паром, следовательно, нет и кипения или испарения.Так же возможны метастабильные состояния — пересыщенный пар, перегретая жидкость, переохлаждённая жидкость. Эти состояния могут существовать длительное время, однако они неустойчивы и при соприкосновении с более устойчивой фазой происходит переход. Например, нетрудно получить переохлаждённую жидкость, охладив чистую воду в чистом сосуде ниже 0 °C, однако при появлении центра кристаллизации жидкая вода быстро превращается в лёд.Чистая вода способна как переохлаждаться не замерзая до температуры -33°C, так и быть перегрета до +200°C. За это её свойство она получила применение в промышленности (например в паровых турбинах) .Существует тип воды, которая имеет плотность на 40% выше нормальной и закипает при температуре +300°С. Эта разновидность воды была открыта советским учёным Б. В. Дерягиным на поверхности кристаллов кварца.

Ответ от 22 ответа

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: При какой температуре замерзает вода, находящаяся под давлением 7,5 МПа

Ответ от 2 ответа

Привет! Вот еще темы с нужными ответами:

Вода на ВикипедииПосмотрите статью на википедии про Вода

Температура кипения на ВикипедииПосмотрите статью на википедии про Температура кипения

Температура замерзания воды

Вода… Как много в этом слове. Порой так сильно хочется поправить таким образом поэта! Действительно, вода – синоним жизни. Это высказывание верно и для обитателей океанского побережья, и для жителей пустынь. Свойства воды за тысячелетия существования науки исследованы вдоль и поперек. Казалось бы, ничего неизвестного не осталось, но… давайте разберемся с таким, вроде бы, простым параметром, как температура замерзания воды.

В трубе замерзла вода основные способы разморозки

Каждый знает, что температура кипения и температура замерзания воды являются ключевыми точками, выбранными в 1742 году Андерсом Цельсием для создания своей температурной шкалы, позже принятой в большинстве стран мира. Но всегда ли вода кипит при ста градусах и замерзает при нуле? Нет, не всегда. Существует большое количество параметров, которые могут изменить эти цифры. Начнем по порядку.

Во-первых, температура замерзания воды равняется нулю градусов только при нормальном атмосферном давлении, за которое принято считать давление в семьсот шестьдесят миллиметров ртутного столба. При понижении давления температура замерзания воды увеличивается, а температура кипения – уменьшается. При повышении давления – все с точностью до наоборот.

В трубе замерзла вода основные способы разморозкиВо-вторых, повышенное содержание солей делает воду более «стойкой» к холоду. Температура замерзания соленой воды морей и океанов – около двух градусов ниже нуля по Цельсию. Те моря, где соленость выше средней, замерзают при еще более низкой температуре.

Всем хорошо известная природная вода – субстанция неоднородная. Да, львиная доля (более девяноста девяти процентов) воды приходится на то химическое соединение, которое обозначается формулой Н2О. Но есть в составе природной воды еще и так называемая «тяжелая» вода, и даже «сверхтяжелая». В первом случае в молекуле воды вместо двух атомов водорода присутствуют два атома его изотопа дейтерия, во втором случае – трития. В обычных условиях содержания дейтерия и трития в воде слишком невелико, чтобы оказывать негативное воздействие на человека или животных. Но в чистом виде дейтерий проявляет слабые токсичные свойства. А вот тритий, являясь радиоактивным веществом, в концентрированном виде просто опасен. Но, к счастью, в природе он встречается только в рассеянном виде.

В трубе замерзла вода основные способы разморозки

Тритиевая и дейтериевая вода обладают физическими и химическими свойствами, отличными от обычной, «нашей» воды. Дейтериевая вода замерзает при температуре +3,81 градуса по Цельсию (при нормальном атмосферном давлении), а кипит при температуре +101,43 градуса. У тритиевой воды эти цифры отличаются ненамного: температура замерзания +1,25 и температура кипения +101,6 градуса по Цельсию.

Свойства воды, этого, казалось бы, несложного химического соединения, исследованы еще далеко не полностью. Японец Масару научился, по его словам, даже разговаривать с водой. Он считает, что вода реагирует на музыку и энергию, заложенную в словах. И даже на записки! Это якобы хорошо видно после замораживания воды по форме получившихся кристаллов. Интересно, что на записку со словами «ты дурак» и на проигрывание композиций в стиле «heavy metal» вода реагирует одинаково, а вот надпись «спасибо» у нее ассоциируется с серией произведений для клавесина «Вариации Гольдберга» Иоганна Себастьяна Баха.

Замерзшая вода

К таким же результатам приводят и данные Юнга по исследованию гистерезиса содержания воды в глинистом грунте при его замораживании и оттаивании. Исследованная им глина при 0 С вообще не замерзала, а при понижении температуры до — 19 С в зависимости от влажности содержала замерзшей воды от 35 04 ( при общей влажности в 13 3 %) до 89 48 % ( при общей влажности в 33 1 %) от всей воды.

Таким образом этот мир представляет замечательную аналогию с нашим; жители Венеры видят нашу планету почти так же, как мы видим Марс. Подобно тому как полюсы Марса и земные полюсы покрыты снегами и льдами, точно также и наш южный полюс обременен по тем же причинам гораздо большим количеством льдов и других видов замерзшей воды.

При замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода превращается в лед и твердение бетона прекращается. Наиболее опасно замерзание его в период схватывания цемента. Замерзшая вода увеличивается в объеме и возникающее внутреннее давление льда рвет слабые связи в незатвердевшем или недостаточно прочном бетоне. Поэтому главной особенностью и требованием при зимнем бетонировании является обеспечение такого режима укладки и твердения ( выдерживания) бетона, при котором он к моменту замерзания приобретает необходимую прочность, называемую критической.

Неблагоприятные условия создаются при транспортировании железнодорожным транспортом в условиях отрицательных температур, особенно если вода находится в виде второго слоя на дне цистерны. При замерзании воды во втором слое нижний слив нефтепродуктов становится невозможным. Замерзшая вода в железнодорожных цистернах причиняет и другие эксплуатационные неприятности.

Так как модуль упругости льда высокий, деформация, возникающая — при разгрузке, будет мала, примерно той же величины, что и A / i при нагрузке составной трубки, причем напряжение в резиновой трубке уменьшится тоже незначительно. Поэтому резина остается деформированной из-за задержки ее деформации замерзшей водой. Если бы резина обладала свойством двойного лучепреломления, то оно сохранилось бы в трубке после полного снятия нагрузки. Эта схема дает наглядное и правильное представление о процессе замораживания, используемом в поляризационно-оптическом методе.

Аппарат для производства чешуйчатого льда.

Аппарат для производства чешуйчатого льда ( рис. 210) представляет собой цилиндрический тонкостенный из нержавеющей стали барабан, установленный в ванне с водой. Барабан охлаждается аммиаком или холодным рассолом, который вводят внутрь барабана через полый вал. При вращении барабана на поверхности его образуется тонкая ледяная корочка замерзшей воды. Через полый вал, вокруг которого вращается цилиндр, движение передается специальным механизмом роликам, деформирующим поверхность эластичного цилиндра. При вращении барабана в месте расположения деформирующего ролика корка льда откалывается в виде чешуек и по льдоскату направляется в ледосборник. Чешуйчатый лед применяют в мясной, рыбной и других отраслях пищевой промышленности.

Схема солнечного опреснителя типа горячий ящик.

В районах с холодным климатом для этих же целей издавна применяют вымораживание, используя разницу температуры плавления пресной и соленой воды. В зимний период, когда среднесуточная температура воздуха опускается ниже — 3 С, соленую воду постепенно заливают в большие бассейны, где она замерзает, образуя крупную глыбу — бунт. При медленном замерзании соленой воды ниже 0 образуется неоднородный лед: между кристаллами замерзшей воды сохраняются заполненные замерзшим рассолом промежутки. Весной прежде всего расплавляются и стекают в поддон межкристаллические включения рассола. Такой процесс опреснения в среднем продолжается около месяца. Чтобы замедлить таяние оставшегося пористого пресного льда, его укрывают теплоизоляционным материалом, благодаря этому талую воду получают до самой осени.

Что такое кристаллизация

Большинство веществ на планете как природных, так и искусственных, могут находиться в нескольких агрегатных (фазовых) состояниях.Так называются формы их существования, которые могут сменять друг друга. Смена форм зависит от внешних условий. В природе есть 3 состояния вещества – газообразное, жидкое и твердое.

Более 80% воды на нашей планете находится в жидком состоянии. Это говорит о том, что молекулы воды движутся быстро и имеют между собой слабую связь. По этим причинам вода может принимать любую форму, но сохранить ее она не сможет.

Но если жидкость охлаждать, тогда она переходит в твердое состояние. Быстрота движения ее молекул может замедлиться настолько, что меж ними устанавливается устойчивая связь. Получается твердое тело, у которого есть своя внутренняя структура. Когда структура упорядочена, тогда она называется кристаллической. В данном случае лед – это кристаллическое вещество. Кристаллы льда имеют форму шестигранника.

Переход вещества из жидкости в твердое тело называется кристаллизацией или застыванием. Обратный процесс, то есть переход из твердого состояния в жидкость – плавлением.

0 градусов на шкале Цельсия был установлен на температуре замерзания пресной

Что такое «Эффект Мпембы»?

Парадокс того, что кристаллизация у горячей воды наступает раньше чем у холодной, известен под названием «Эффект Мпембы». Существует несколько вариантов, объясняющих, почему горячая вода быстрее замерзает, в сравнении с холодной. Рассмотри некоторые из этих вариантов:

1. Горячая вода имеет больше центров кристаллизации, чем холодная. А при их малом количестве затрудняется переход в твердое состояние.

2. Холодная вода замерзать начинает сверху. Этим самым ухудшаются процессы конвекции и теплоизлучения. Горячая же вода замерзает снизу. То есть теплоотдача у горячей воды выше, чем у холодной.

3. Испарение горячей воды происходит быстрее. Этим самым уменьшается ее объем. А вода с меньшим объемом замерзнет быстрее.

4. Если под контейнером с горячей водой есть снеговая подкладка, то она протаивает, и тепловой контакт контейнера и охлаждающей поверхности улучшается. Тем самым теплоотдача увеличивается. Под контейнером с холодной водой снег не подтаивает.

Почему соленая вода не замерзает?

Вода замерзает (кристаллизуется) при любой солености. Просто температура замерзания у такой воды ниже. Например: дистиллированная вода, в которой нет солей, застывает при 0*С; вода, где на 1л растворено 2 г соли, замерзает при -0,1*С; океанская вода (35 г соли/1л) начинает замерзать при -1,9*С.

В данном случае идет процесс кристаллизации только воды, а сам соляной раствор имеет еще более низкую температуру замерзания. Вот по этой причине арктический лед всегда пресный.

Замерзание воды

Если «абсолютно чистую» воду налить в «абсолютно чистый» сосуд и охладить их до «точки замерзания», т. е. до 0°С, то вода не замерзнет. Более того, если продолжать понижать температуру, то вода может не замерзнуть и при -10° С и даже при -32° С. Правда, опыт, подобный описанному, никогда не был осуществлен. Никто не представляет себе, где взять «абсолютно чистую» воду или «абсолютно чистую» посуду. Новейшие лабораторные методы позволяют получить очень чистую воду и очень чистую стеклянную посуду, но нет никакой уверенности, что все примеси полностью удалены.

В трубе замерзла вода основные способы разморозкиРис. 12. График приближенной зависимости температуры замерзания чистой воды от размера капель (по Биггу)

С помощью самой стерильной аппаратуры удалось установить, что воду можно переохладить до температур значительно ниже 0°С. Величина переохлаждения зависит от количества воды: чем меньше воды, тем ниже температура, при которой наступает замерзание. Рисунок 12 показывает зависимость средней температуры замерзания от размера водяных капель. Опыты многих ученых во всем мире, в особенности Дорча и Хэккера (США) и Бигга (Австралия), дали следующую картину. Когда температура понижается примерно до -39° С, то те капельки, которые еще не замерзли, быстро превращаются в лед. В. Шефер из лаборатории «Дженерал электрик» (Нью-Йорк) первым обнаружил в 1946 г., что даже мельчайшие водяные капли замерзают при этой температуре.

Есть основания считать, что к постепенному понижению температуры замерзания с уменьшением диаметра капли и к внезапному замерзанию капелек при температуре примерно -39° С приводят различные причины.

Было высказано предположение, что, чем больше объем воды, тем больше вероятность присутствия в ней особого типа частиц, на которых лед начинает расти уже при умеренном переохлаждении. Такие частицы называются ядрами кристаллизации.

При отсутствии таких ядер лед может возникать только путем случайной группировки большого числа молекул воды в агрегаты, напоминающие лед. Б. Дж. Мэйсон, выдающийся английский специалист по физике облаков, был одним из первых исследователей, кто подробно изучил это явление.

Выясним, как идет процесс замерзания «чистой» воды.

Водяной пар состоит из отдельных молекул, расположенных далеко друг от друга и не связанных между собой; другими словами, молекулы пара могут двигаться, . не оказывая влияния друг на друга. Когда молекулы водяного пара объединяются, образуя жидкость, т. е. воду, они становятся более связанными друг с другом. Молекулы могут свободно перемещаться, например, когда сосуд с жидкостью наклоняется. Когда вода замерзает, молекулы ее жестко связываются в конфигурацию, определяемую структурой молекул. Атомы водорода и кислорода, которые составляют молекулу воды Н20, выстраиваются в плотную, упорядоченную структуру.

Переход из жидкого состояния в твердое сопровождается понижением температуры вещества. По мере того как вода становится холоднее, отдельные молекулы ее движутся медленнее и для атомов водорода и кислорода увеличивается вероятность занять то положение, которое соответствует жесткой правильной структуре. Когда заметное количество молекул занимает подобное положение, они действуют как ядро, к которому присоединяются другие молекулы, и вода начинает замерзать. Чем ниже температура, тем больше вероятность образования ядер такого типа.

Расчеты показывают, что вероятность быстро увеличивается, когда температура падает ниже -39° С. Вот почему невозможно переохладить чистую воду ниже этой температуры. При более высокой температуре образование льда обычно вызывается твердыми частицами, на которых молекулы воды могут принимать нужное положение.

Температура замерзания воды

Процесс замерзания происходит при охлаждении её до ноля градусов по шкале Цельсия. Это касается не всей воды. Молекулы присоединяются к примесям, которыми являются частички пыли, соли и т.д. Поэтому чистая либо же дистиллированная вода, без присутствия этих самых примесей под воздействием низких температур по столбику Цельсия, дольше, чем обычная может оставаться в жидком состоянии.

Так же интересно, что при том, как другие вещества при замерзании уменьшаются в объеме, вода наоборот увеличивается. Все потому, что при переходе в твёрдое состояние, расстояние между молекулами расширяется. При том,что объём увеличивается, масса при замерзании не увеличивается, и весит столько же, сколько тёплая вода.

Многие задаются вопросом, почему вода не замерзает под толстым слоем льда. Любой физик ответит, что под слоем льда, вода не замерзает,так как поверхность льда служит теплоизолятором.

В трубе замерзла вода основные способы разморозки

Отчего горячая вода замерзает быстрее холодной

Известен такой факт, что горячая или тёплая вода замерзает быстрее холодной воды. Невероятно, но факт. Это открытие сделал Эрасто Мпемба. Он проводил эксперименты с использованием мороженой массы,причём обнаружил, что если масса тёплая, то она быстрее замёрзнет. Причиной этого, как показали исследования, является высокая теплоотдача горячей и тёплой воды.

В трубе замерзла вода основные способы разморозки

Взаимосвязаны ли температура замерзания воды и высота

Как известно, на высоте происходит изменение давления,поэтому температура перехода в твёрдое состояние всех водных растворов на высоте отличается от температуры на обычной поверхности.

Примеры изменения температурных показателей на высоте:

  • высота 500 м – температура замерзания воды, является не ноль °C, как при обычных условиях, а при наличии уже одного °C;
  • высота 1500 м – кристаллизация происходит при наличии около трёх° C и т.д.

В трубе замерзла вода основные способы разморозки

Как давление влияет на процесс кристаллизации воды

Если разобраться о взаимосвязи давления и кристаллизации воды, то всё довольно просто.

Интересно! Чем выше давление, тем скорость преобразования воды в кристаллы льда ниже, а температура кипения выше!

Вот и весь секрет, а если логически подумать, то при понижении давления, все показатели идут в обратные стороны. Поэтому в горах сложно что — то сварить, так как температура, при которой кипит вода, не доходит до ста градусов Цельсия. И наоборот лёд плавится даже при низких температурах.

Температура кристаллизации водных растворов

Вода служит хорошим растворителем и поэтому легко соединяется с другими веществами. Полученные растворы, конечно же, будут замерзать при разных условиях. Рассмотрим пару вариантов температурных критериев для замерзания разных растворов на основе воды.

Вода и спирт. При большом количестве спирта в воде,процесс замерзания начнётся при наличии очень низких температур. К примеру, при соотношении 60% воды на 40% спирта, кристаллизация начнётся при наличии минус 22,5°C.

Вода и соль. Температура, при которой произойдёт замерзание напрямую связано со степенью солёности воды. Принцип таков, чем больше соли в воде, тем ниже температура кристаллизации. С показателями содержания соли напрямую связано как замерзает морская вода.

Вода и сода. Температура кристаллизации раствора 44 процентов, составляет плюс 7°C.

Вода и глицерин, при соотношении 80% на 20%, где 80 – это глицерин, а 20 – это вода, для замерзания раствора нужно наличие — 20°C.

Все температурные значения колеблются в зависимости от степени концентрации чужеродных растворов или иного вещества в воде.

Замерзшая вода

При замерзании гидрозолей гидрофобных веществ происходит постепенное вымерзание воды; в оставшейся не замерзшей воде происходит концентрирование как золя, так и примешанных к нему электролитов. Вследствие этого может получиться столь большая концентрация электролитов, что произойдет разряд частицы и коагуляция. При малых количествах электролита коагуляция при замораживании может и не наступить. По мнению Зигмонди, можно утверждать вообще, что коллоид при замораживании тем более оказывается постоянным, чем устойчивее он к влиянию электролитов или к удалению воды при высушивании.

Полностью замерзший антифриз представляет собой рыхлую массу в виде снега и в отличие от замерзшей воды в системе охлаждения не приводит к размораживанию деталей системы.

В зимних условиях при рытье траншей приходится разрабатывать мерзлые грунты, насыщенные и сцементированные замерзшей водой. Для защиты грунта от промерзания проводят различные работы по удержанию снегового покрова.

В холодное время оставлять конденсат в камере при остановке варочного котла нельзя, так как замерзшая вода может, повредить редукционный клапан.

Степень повреждения зависит от водонасыщения, а также от температуры замерзания, так как объем замерзшей воды увеличивается с ростом отрицательной температуры и скорости замерзания.

Замораживание — процесс постепенный вследствие небольшой скорости теплопереноса через бетон, увеличения концентрации щелочей в еще не замерзшей воде, а также вследствие изменения температуры замерзания в зависимости от размера пор.

В гидравлических прессах в зимнее время при длительных перерывах в работе обогревают цилиндры и трубопроводы, так как замерзшая вода может быть причиной их разрыва.

Сварные швы и конструкции, испытываемые при отрицательной температуре окружающего воздуха, должны быть просушены нагревом до полного удаления замерзшей воды.

Определение содержания незамерзшей воды в мерзлых и вечно-мерзлых грунтах производится по образцам их с помощью чувствительного калориметра, а результаты калориметрирования обрабатываются, учитывая, что только замерзшая вода ( лед) при таянии выделяет скрытую теплоту льдообразования ( — 80 кал / г), незамерзшая же вода скрытой теплоты таяния не имеет.

Паропрогрев бетона через заложенные внутри него трубы / — трубы. 2 опилки. 3 — резиновые шланги.

Паропрогрев бетона данным методом, по предложению автора, был удачно применен при бетонировании ростверка из отдельных балок по сваям в зоне грунтовых вод. После удаления замерзшей воды вымораживанием были установлены опалубка, арматура, трубы и уложена бетонная смесь.

В литре чистой воды содержится при комнатной температуре всего 10 — 7 г ионов водорода и 17 — 10 — 7 г ионов ОИК Лед еще менее диссоциирован; в 1 л замерзшей воды остается только 10 — 10 г ионов, Н — тысячная доля от того количества, которое было в жидкой воде. Но поразительно, что столь резкое уменьшение концентрации ионов Н очень слабо отражается на электропроводности, электропроводность льда лишь в три раза меньше, чем у воды ( по эквивалентной проводимости), в три, а не в тысячу. В то же время электрические заряды переносят именно ионы Н и ОН — и следовало бы ожидать, что уменьшение их числа существенно скажется на способности проводить ток.

Пу чи ноо б р а з о в а н ие — это происходящее в зимний период, при переувлажнении грунтов земляного — полотна, увеличение их в объеме за счет замерзшей воды, заполнившей поры и промежутки между частицами грунта, приводящее к подъему дорожной одежды по сравнению с уровнем покрытия в летний период. Увеличение в объеме насыщенных водой грунтов происходит при переходе воды в лед ( как известно, при этом объем увеличивается на / п), который как бы раздвигает частицы грунта и вызывает увеличение объема земляного полотна и поднятие дорожной одежды и покрытия. Пучинообразование, вызывающее поднятие дорожной одежды сверх допустимой для данной конструкции величины, приводит к значительным деформациям и даже разрушениям дорожных одежд.

ГРУНТ ВЕЧНОМЕРЗЛЫЙ ( МНОГОЛЕТНЕ-МЕРЗЛЫЙ) — грунт, находящийся в течение длительного периода ( от нескольких лет до тысячелетий) в охлажденном состоянии при температуре ниже 0 С и содержащий в себе замерзшую воду.

Работники службы пути должны обеспечить отвод воды со всех низких мест станции и прежде всего от стрелок, так как скопившаяся вода ускоряет загнивание переводных брусьев, способствует их просадке, а при внезапном понижении температуры замерзшая вода может вызвать затруднения при переводе стрелок. Начальник станции должен организовать проверку всего стрелочного инвентаря. Неисправный инвентарь направляют в ремонт, а недостающий или негодный пополняют новым.

Замерзающая вода

Сила расширения замерзающей воды может разрывать даже металл, если слой его не очень толст. Вода на морозе разрывает 5-сантиметровые стенки железной бомбы. Неудивительно, что так часто разрываются водопроводные трубы, когда в них замерзает вода.

Коль велика есть сила замерзающей воды, не токмо обыкновенные искусства свидетельствуют разрыванием медных и железных сосудов, но Гугений 1667 году и после него Буот в Париже 1670, а потом Израиль Конради, доктор в Гданске, 1677 года, повторивши опыты, показали, что фузейный ствол, водою наполненный и крепко замкнутый, стосильного морозу с великим треском разорван бывает.

Для получения прозрачного льда замерзающую воду перемешивают воздухом. После оттаивания горячими парами аммиака ледяные плиты поднимают краном за вмороженные в них крючья на льдоскат, где их распиливают дисковыми пилами на блоки или дробят на куски.

Все кристаллы льда в замерзающей воде образуют одну фазу, жидкая вода — вторую, а пар — третью. В примере с оксидом кальция рассматривалась трехкомпонентная четырехфазная ( кристаллы СаО кристаллы Са ( ОН) 2 кристаллы СаСОз смесь газов ШО и СО2) система.

Все кристаллы льда в замерзающей воде образуют одну фазу, жидкая вода — вторую, а пар — третью. В примере с оксидом кальция рассматривалась трехкомпонентная четырехфазная ( кристаллы СаО кристаллы Са ( ОН) 2 кристаллы СаСО3 смесь газов Н2О и СО2) система.

Большое давление, развиваемое замерзающей водой, представляет собой результат совместного действия межмолекулярных сил ван-дер-ваальсовых и водородной связи, проявляющихся при образовании кристаллов льда.

Какое же давление может создать замерзающая вода.

Расход материалов в кг на I м3 бетона.

Практика показывает, что при отсутствии замерзающей воды бетон способен выдерживать тысячи циклов попеременного охлааде-ния и нагревания без признаков разрушения.

Рассмотрим теперь более внимательно бутылку с замерзающей водой. Вода начинает замерзать сразу по всей окружности, и быстрее всего сверху, где она соприкасается с морозным воздухом. Значит, вода сразу оказывается как бы в ледяном панцире, который давит с одной стороны на воду, с другой-на стенки бутылки. Если бы вода легко сжималась, бутылка осталась бы целой. Однако при увеличении атмосферного давления вдвое объем воды уменьшается всего на несколько тысячных долей процента. Поэтому растущему слою льда значительно проще разорвать бутылку ( и даже стальную трубу), чем сжать воду. Следует также учесть, что разрушить изнутри тело цилиндрической или шарообразной формы гораздо легче, чем снаружи: вспомним, как легко еще не родившийся цыпленок разбивает скорлупу своего яйца.

Наличие трех пиков на термограммах позволяет предположить, что замерзающая вода в растворах Chn S-A может находиться в трех различных состояниях: Wfi, Wfn и Wfiu, что соответствует пикам, появляющимся при наиболее высокой, промежуточной и самой низкой температуре. Хотя пик Wfm очень слабый, он не может быть обусловлен ошибкой эксперимента.

Откуду видно, что лед меньше расширяется, когда воздуху из замерзающей воды выходить свободно. И, следовательно, сила оной от воздуху, по ее скважинам рассеянного, происходит.

В учебнике природоведения для 4-го класса в разделе Отчего лопнула бутылка объяснено: замерзающая вода может совершать механическую работу. Возникновение больших механических усилий при замерзании воды в закрытом сосуде рассматривается и в учебнике физики для 9-го класса. В вузе курс общей физики и специальные дисциплины вновь и вновь напоминают будущим инженерам о явлениях, связанных с фазовыми переходами. И все-таки, столкнувшись с новыми техническими задачами, инженер нередко громоздит одно сложное устройство на другое, не догадываясь применить хорошо знакомый эффект… Каждый из них может быть ключом к множеству различных изобретательских задач.

Предупреждение смятия колонн по третьей и четвертой моделям производится проще всего сбросом части замерзающей воды по специальному каналу или снижением прочности смерзания льда с колонной, а также специальным обустройством приустьевой площадки скважины.

Кривая замерзания воды.
The following two tabs change content below.

admin1

Являюсь профессионалом в области "Автоэлектрики" и "Диагностики Авто". Стаж работы более 10 лет. Выявлю и устраню неисправности любой сложности. ( Даже с авто с которыми не могут справиться Дилеры и сервисы как бы высшего класса). Выполняем все виды работ по установки дополнительного электроборудования (ксенон, мультимидийная система, спец сигналы и т.д.)

admin1

Являюсь профессионалом в области "Автоэлектрики" и "Диагностики Авто". Стаж работы более 10 лет. Выявлю и устраню неисправности любой сложности. ( Даже с авто с которыми не могут справиться Дилеры и сервисы как бы высшего класса). Выполняем все виды работ по установки дополнительного электроборудования (ксенон, мультимидийная система, спец сигналы и т.д.)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *