Zašto se morska voda ne smrzava na nulti temperaturi? Eksperimenti sa ledom.

U tabeli su prikazana termofizička svojstva rastvora kalcijum hlorida CaCl 2 u zavisnosti od temperature i koncentracije soli: specifična toplota rastvora, toplotna provodljivost, viskoznost vodenih rastvora, njihova toplotna difuzivnost i Prandtlov broj. Koncentracija soli CaCl 2 u rastvoru je od 9,4 do 29,9%. Temperatura na kojoj se daju svojstva određena je sadržajem soli u rastvoru i kreće se od -55 do 20°C.

kalcijum hlorid CaCl 2 ne sme da se smrzne do minus 55°S. Da bi se postigao ovaj efekat, koncentracija soli u rastvoru treba da bude 29,9%, a njegova gustina će biti 1286 kg/m 3 .

S povećanjem koncentracije soli u otopini, ne samo da se povećava njena gustoća, već i termofizička svojstva kao što su dinamička i kinematička viskoznost vodenih otopina, kao i Prandtlov broj. Na primjer, dinamički viskozitet rastvora CaCl 2 sa koncentracijom soli od 9,4% na temperaturi od 20°C iznosi 0,001236 Pa s, a s povećanjem koncentracije kalcijum hlorida u otopini na 30%, njegov dinamički viskozitet raste na vrijednost od 0,003511 Pa s.

Treba napomenuti da temperatura ima najjači uticaj na viskozitet vodenih rastvora ove soli. Kada se otopina kalcijum hlorida ohladi od 20 do -55°C, njen dinamički viskozitet se može povećati za 18 puta, a kinematski za 25 puta.

S obzirom na sljedeće termofizička svojstva rastvora CaCl 2:

• , kg/m 3;
• tačka smrzavanja °S;
• dinamički viskozitet vodenih rastvora, Pa s;
• Prandtl broj.

Gustina rastvora kalcijum hlorida CaCl 2 u zavisnosti od temperature

U tabeli su prikazane vrijednosti gustine rastvora kalcijum hlorida CaCl 2 različitih koncentracija u zavisnosti od temperature.
Koncentracija kalcijum hlorida CaCl 2 u rastvoru je od 15 do 30% na temperaturi od -30 do 15°C. Gustoća vodene otopine kalcijevog klorida raste sa smanjenjem temperature otopine i povećanjem koncentracije soli u njoj.

Toplotna provodljivost rastvora CaCl 2 u zavisnosti od temperature

U tabeli je prikazana toplotna provodljivost rastvora kalcijum hlorida CaCl 2 različitih koncentracija pri niskim temperaturama.
Koncentracija CaCl 2 soli u rastvoru je od 0,1 do 37,3% na temperaturi od -20 do 0°C. Kako se koncentracija soli u otopini povećava, njena toplinska provodljivost se smanjuje.

Toplotni kapacitet rastvora CaCl 2 na 0°S

U tabeli su prikazane vrijednosti masenog toplinskog kapaciteta otopine kalcijum hlorida CaCl 2 različitih koncentracija na 0°C. Koncentracija soli CaCl 2 u rastvoru je od 0,1 do 37,3%. Treba napomenuti da s povećanjem koncentracije soli u otopini, njen toplinski kapacitet se smanjuje.

Tačka smrzavanja rastvora soli NaCl i CaCl 2

U tabeli je prikazana tačka smrzavanja rastvora soli natrijum hlorida NaCl i kalcijum CaCl 2 u zavisnosti od koncentracije soli. Koncentracija soli u rastvoru je od 0,1 do 37,3%. Tačka smrzavanja fiziološke otopine određena je koncentracijom soli u rastvoru i za natrijum hlorid NaCl može dostići vrednost od minus 21,2°C za eutektički rastvor.

Treba napomenuti da Rastvor natrijum hlorida ne sme da se smrzne na temperaturi od minus 21,2 °C, a rastvor kalcijum hlorida se ne smrzava na temperaturama do minus 55°S.

Gustina otopine NaCl u funkciji temperature

U tabeli su prikazane vrijednosti gustine otopine natrijevog klorida NaCl različitih koncentracija ovisno o temperaturi.
Koncentracija NaCl soli u rastvoru je od 10 do 25%. Vrijednosti gustine otopine su naznačene na temperaturama od -15 do 15°C.

Toplotna provodljivost otopine NaCl u funkciji temperature

U tabeli su prikazane vrijednosti toplinske provodljivosti otopine natrijevog klorida NaCl različitih koncentracija pri negativnim temperaturama.
Koncentracija NaCl soli u rastvoru je od 0,1 do 26,3% na temperaturi od -15 do 0°C. Prema tabeli, može se vidjeti da se toplinska provodljivost vodene otopine natrijevog klorida smanjuje kako se koncentracija soli u otopini povećava.

Specifični toplotni kapacitet rastvora NaCl na 0°S

U tabeli su prikazane vrijednosti masene specifične topline vodene otopine natrijevog klorida NaCl različitih koncentracija na 0°C. Koncentracija NaCl soli u rastvoru je od 0,1 do 26,3%. Prema tabeli, može se vidjeti da s povećanjem koncentracije soli u otopini, njen toplinski kapacitet opada.

Termofizička svojstva rastvora NaCl

U tabeli su prikazana termofizička svojstva otopine natrijum hlorida NaCl u zavisnosti od temperature i koncentracije soli. Koncentracija natrijum hlorida NaCl u rastvoru je od 7 do 23,1%. Treba napomenuti da kada se vodena otopina natrijum klorida ohladi, njen specifični toplinski kapacitet se neznatno mijenja, toplinska provodljivost se smanjuje, a viskoznost otopine se povećava.

S obzirom na sljedeće termofizička svojstva rastvora NaCl:

• gustina rastvora, kg/m 3 ;
• tačka smrzavanja °S;
• specifični (maseni) toplotni kapacitet, kJ/(kg deg);
• koeficijent toplotne provodljivosti, W/(m deg);
• dinamički viskozitet rastvora, Pa s;
• kinematička viskoznost rastvora, m 2 /s;
• toplotna difuzivnost, m 2 /s;
• Prandtl broj.

Gustoća otopina natrijum hlorida NaCl i kalcijum CaCl 2 u zavisnosti od koncentracije na 15°C

U tabeli su prikazane vrijednosti gustoće otopina natrijum hlorida NaCl i kalcijum CaCl 2 u zavisnosti od koncentracije. Koncentracija NaCl soli u rastvoru je od 0,1 do 26,3% pri temperaturi rastvora od 15°C. Koncentracija kalcijum hlorida CaCl 2 u rastvoru je u rasponu od 0,1 do 37,3% na njegovoj temperaturi od 15°C. Gustoća rastvora natrijum hlorida i kalcijuma raste sa povećanjem sadržaja soli.

Volumetrijski koeficijent ekspanzije rastvora natrijum hlorida NaCl i kalcijum CaCl 2

U tabeli su prikazane vrijednosti prosječnog koeficijenta volumetrijskog širenja vodenih otopina natrijum hlorida NaCl i kalcijum CaCl 2 u zavisnosti od koncentracije i temperature.
Koeficijent volumne ekspanzije otopine NaCl soli je naznačen na temperaturi od -20 do 20°C.
Koeficijent volumetrijskog širenja rastvora CaCl 2 hlorida dat je na -30 do 20°C.

Izvori:

1. Danilova G. N. i dr. Zbirka zadataka o procesima prenosa toplote u prehrambenoj i rashladnoj industriji. M.: Prehrambena industrija, 1976.- 240 str.

Eksperimenti sa ledom za decu su uvek zanimljivi. Provodeći eksperimente s Vladom, čak sam za sebe napravio nekoliko otkrića.

Danas ćemo pronaći odgovore na sljedeća pitanja:

• Kako se voda ponaša kada je zamrznuta?
• Šta se dešava ako zamrznete slanu vodu?
• kaput će zagrijati led?
• i neke druge...

smrznuta voda

Voda se širi kada se smrzava. Fotografija prikazuje čašu smrznute vode. Vidi se da se led podigao u tuberkulozu. Voda se ne smrzava ravnomjerno. U početku se na stijenkama čaše pojavljuje led koji postepeno ispunjava cijelu posudu. U vodi se molekuli kreću nasumično, pa ona poprima oblik posude u koju se sipa. Led, s druge strane, ima jasnu kristalnu strukturu, dok su udaljenosti između molekula leda veće nego između molekula vode, pa led zauzima više prostora od vode, odnosno širi se.

Da li se slana voda smrzava?

Što je voda slanija, niža je tačka smrzavanja. Za eksperiment smo uzeli dvije čaše - u jednoj slatkoj vodi (označena slovom B), u drugoj jako slanoj (označena slovima B+C).

Nakon što je cijelu noć stajala u zamrzivaču, slana voda se nije smrznula, već su se u čaši formirali kristali leda. Svježa voda se pretvorila u led. Dok sam manipulisao šoljama i rastvorima soli, Vladik je napravio sopstveni neplanirani eksperiment.

U šolju je sipao vodu, biljno ulje i diskretno stavio u zamrzivač. Sljedećeg dana pronašao sam kriglu leda i mutnog ulja kako pluta. Zaključujemo da različite tekućine imaju različite temperature smrzavanja.

Slana voda u zamrzivaču se nije smrzla, ali šta se dešava ako pospite so po ledu? Hajde da proverimo.

Iskustvo sa ledom i solju

Uzmite dvije kocke leda. Jednu posolite, a drugu ostavite za poređenje. Sol korodira led, stvara brazde i prolaze u kocki leda. Očekivano, kocka leda posuta solju se topila mnogo brže. Zato domari zimi posipaju staze solju. Ako posipate so po ledu, možete ne samo gledati kako se topi, već i malo crtati!

Zamrznuli smo veliku ledenicu i posuli je solju, uzeli četke i akvarelom i počeo da stvara lepotu.Stariji sin je četkicom nanosio boju na led, a mlađi rukama.

Naša iskusna kreativnost ujedinjuje cijelu porodicu, pa je Makaruškinova olovka ušla u objektiv fotoaparata!

Makar i Vlad su jako svi vole da se smrzavaju . Ponekad se u zamrzivaču nalaze potpuno neočekivani predmeti.

Od djetinjstva sam sanjao o ovom iskustvu, ali moja majka nije imala bundu, a mnoge Nije mi trebao bunda i nikakva zamjena! Moja voljena mi je kupila bundu, a sada vam predstavljam ovo divno iskustvo. U početku nisam imala pojma kako se odlučiti zamotati sladoled u bundu, čak i ako baš želite eksperimentirati. A ako eksperiment ne uspije, kako ga kasnije oprati. Oh, nije bilo!..

Stavila sam sladoled u vrećice :) Zamotala sam ga u bundu i čekala. Vau, sve je super! Bunda je netaknuta, a sladoled se otopio mnogo manje od kontrolnog uzorka, koji stoji u blizini bez bunde.

Kako je sjajno biti odrastao, imati bundu i raditi razne eksperimente s djecom!

Djeca vole bojati i ukrašavati. A led u boji donosi puno pozitivnih emocija i omogućava vam da razvijete kreativnost kod djece. Eksperimenti nisu samo svijetli, informativni, već i korisni. Sada vam dajem recepte za još sjajnije eksperimente za djecu. Preuzmite korisnu zbirku eksperimenata za vaš kućni laboratorij - "Eksperimenti s vodom". Napišite u komentarima svoje povratne informacije o eksperimentima i željama: kakva iskustva biste željeli vidjeti na stranicama naše stranice. Nauka je zabavna.

Vaša Galina Kuzmina

Ako otopinu bilo koje soli ohladite u vodi, vidjet ćete da je tačka smrzavanja pala. Nula stepeni je prošla, a očvršćavanje ne dolazi. Samo na temperaturi od nekoliko stepeni ispod nule pojavit će se kristali u tekućini. To su čisti kristali leda; sol se ne otapa u čvrstom ledu.

Tačka smrzavanja ovisi o koncentraciji otopine. Povećanjem koncentracije otopine smanjit ćemo temperaturu kristalizacije. Zasićeni rastvor ima najnižu tačku smrzavanja. Smanjenje točke smrzavanja otopine uopće nije malo: na primjer, zasićena otopina kuhinjske soli u vodi će se smrznuti na -21 ° C. Uz pomoć drugih soli može se postići još veći pad temperature; kalcijev hlorid, na primjer, omogućava vam da dovedete temperaturu očvršćavanja otopine na -55°C.

Pogledajmo sada kako se proces zamrzavanja odvija. Nakon što prvi kristali leda ispadnu iz otopine, jačina otopine će se povećati. Sada će se relativni broj stranih molekula povećati, smetnje u procesu kristalizacije vode će se također povećati, a tačka smrzavanja će pasti. Ako se temperatura ne snižava dalje, kristalizacija će prestati.

Daljnjim smanjenjem temperature, kristali vode (rastvarača) nastavljaju da se odvajaju. Konačno, otopina postaje zasićena. Dalje obogaćivanje rastvora otopljenom supstancom postaje nemoguće, a rastvor se odmah stvrdnjava, a ako zamrznutu smešu pogledamo pod mikroskopom, možemo videti da se sastoji od kristala leda i kristala soli.

Dakle, otopina se smrzava drugačije od jednostavne tekućine. Proces zamrzavanja se proteže u velikom temperaturnom intervalu.

Šta se dešava ako ledenu površinu pospite solju? Odgovor na ovo pitanje je dobro poznat domarima: čim sol dođe u kontakt sa ledom, led će početi da se topi. Da bi se ovaj fenomen dogodio, naravno, neophodno je da tačka smrzavanja zasićenog rastvora soli bude ispod temperature vazduha. Ako je ovaj uslov ispunjen, tada se mješavina leda i soli nalazi u stranoj regiji države, odnosno u području stabilnog postojanja otopine. Stoga će se mješavina leda i soli pretvoriti u otopinu, odnosno led će se otopiti, a sol će se otopiti u nastaloj vodi. Na kraju će se ili sav led otopiti, ili se formira otopina takve koncentracije, čija je tačka smrzavanja jednaka temperaturi okoline.

Dvorište površine 100 m 2 prekriveno je ledenom korom od 1 cm - to nije malo leda, oko 1 tona. Izračunajmo koliko je soli potrebno za čišćenje dvorišta ako je temperatura -3 °C. Ova temperatura kristalizacije (taljenja) ima rastvor soli sa koncentracijom od 45 g/l. Otprilike 1 litar vode odgovara 1 kg leda. To znači da je za topljenje 1 tone leda na -3°C potrebno 45 kg soli. U praksi se koriste znatno manje količine, jer ne postižu potpuno otapanje cijelog leda.

Kada se led pomiješa sa solju, led se topi i sol se rastvara u vodi. Ali za otapanje je potrebna toplota, a led je uzima iz okoline. Dakle, dodavanje soli u led uzrokuje pad temperature.

Sada smo navikli da kupujemo fabrički napravljen sladoled. Ranije se sladoled pripremao kod kuće, a istovremeno je mješavina leda i soli igrala ulogu hladnjaka.

Na kojoj temperaturi se voda smrzava? Čini se - najjednostavnije pitanje na koje čak i dijete može odgovoriti: tačka smrzavanja vode pri normalnom atmosferskom pritisku od 760 mm Hg je nula stepeni Celzijusa.

Međutim, voda je (uprkos njenoj izuzetno širokoj rasprostranjenosti na našoj planeti) najtajanstvenija i nedovoljno shvaćena supstanca, pa je odgovor na ovo pitanje potreban detaljan i argumentovan razgovor.

• U Rusiji i Evropi temperatura se meri na Celzijusovoj skali, čija je najviša vrednost 100 stepeni.
• Američki naučnik Farenhajt razvio je sopstvenu skalu sa 180 podela.
• Postoji još jedna jedinica za mjerenje temperature - kelvin, nazvana po engleskom fizičaru Thomsonu, koji je dobio titulu Lord Kelvin.

Stanja i vrste voda

Voda na planeti Zemlji može poprimiti tri glavna agregatna stanja: tečno, čvrsto i plinovito, koji se mogu transformirati u različite oblike koji istovremeno koegzistiraju jedni s drugima (sante leda u morskoj vodi, vodena para i kristali leda u oblacima na nebu, glečeri i slobodni -tekuće rijeke).

U zavisnosti od karakteristika porekla, namene i sastava, voda može biti:

• svježe;
• mineral;
• nautički;
• piće (ovdje uključujemo vodu iz slavine);
• kiša;
• odmrznuti;
• bočat;
• strukturirano;
• destilirano;
• deionizirana.

Prisustvo izotopa vodika čini vodu:

1. svjetlo;
2. teški (deuterijum);
3. superteški (tricijum).

Svi znamo da voda može biti meka i tvrda: ovaj pokazatelj je određen sadržajem kationa magnezijuma i kalcijuma.

Svaka od vrsta i agregatnih stanja vode koje smo naveli ima svoju tačku smrzavanja i topljenja.

Tačka smrzavanja vode

Zašto se voda smrzava? Obična voda uvijek sadrži određenu količinu suspendiranih čestica mineralnog ili organskog porijekla. To mogu biti najsitnije čestice gline, pijeska ili kućne prašine.

Kada temperatura okoline padne na određene vrijednosti, te čestice preuzimaju ulogu centara oko kojih se počinju formirati kristali leda.

Mjehurići zraka, kao i pukotine i oštećenja na zidovima posude u kojoj se nalazi voda, također mogu postati jezgra kristalizacije. Brzina kristalizacije vode je u velikoj mjeri određena brojem ovih centara: što ih je više, to se tekućina brže smrzava.

U normalnim uslovima (pri normalnom atmosferskom pritisku), temperatura faznog prelaza vode iz tečnog u čvrsto stanje je 0 stepeni Celzijusa. Na ovoj temperaturi voda se smrzava na ulici.

Zašto se topla voda smrzava brže od hladne vode?

Topla voda se smrzava brže od hladne - ovaj fenomen je primijetio Erasto Mpemba, školarac iz Tanganjike. Njegovi eksperimenti sa masom za pravljenje sladoleda pokazali su da je brzina smrzavanja zagrejane mase mnogo veća od one hladne.

Jedan od razloga za ovu zanimljivu pojavu, nazvanu "Mpemba paradoks", je veći prenos toplote vruće tečnosti, kao i prisustvo u njoj većeg broja kristalizacionih jezgara u odnosu na hladnu vodu.

Da li su tačka smrzavanja vode i nadmorska visina povezani?

S promjenom tlaka, često povezana s različitim visinama, tačka smrzavanja vode počinje se radikalno razlikovati od standardne, karakteristične za normalne uvjete.
Kristalizacija vode na visini događa se pri sljedećim temperaturnim vrijednostima:

• paradoksalno, na visini od 1000 m voda se smrzava na 2 stepena Celzijusa;
• na visini od 2000 metara, to se dešava već na 4 stepena Celzijusa.

Najviša temperatura smrzavanja vode u planinama uočava se na nadmorskoj visini od preko 5.000 hiljada metara (na primjer, na planinama Fann ili Pamiru).

Kako pritisak utiče na proces kristalizacije vode?

Pokušajmo povezati dinamiku promjena u tački smrzavanja vode s promjenama pritiska.

• Pri pritisku od 2 atm voda će se smrznuti na temperaturi od -2 stepena.
• Pri pritisku od 3 atm, temperatura od -4 stepena Celzijusa počeće da zamrzava vodu.

Sa povećanim pritiskom, temperatura početka procesa kristalizacije vode opada, a tačka ključanja se povećava. Pri niskom pritisku dobija se dijametralno suprotna slika.

Zato je u uslovima visokih planina i razrijeđene atmosfere vrlo teško skuvati čak i jaja, jer voda u loncu ključa već na 80 stepeni. Jasno je da je na ovoj temperaturi jednostavno nemoguće kuhati hranu.

Pri visokom pritisku, proces topljenja leda ispod lopatica klizaljki se događa čak i pri vrlo niskim temperaturama, ali zahvaljujući njemu klizaljke klizaju po površini leda.

Smrzavanje klizanja teško natovarenih saonica u pričama Džeka Londona objašnjava se na sličan način. Teške saonice koje vrše pritisak na snijeg dovode do njegovog topljenja. Nastala voda olakšava njihovo klizanje. Ali čim se sanke zaustave i zadrže se dugo na jednom mjestu, istisnuta voda, smrzavajući se, smrzava klizanje do ceste.

Temperatura kristalizacije vodenih rastvora

Kao odličan rastvarač, voda lako reaguje sa raznim organskim i neorganskim supstancama, formirajući masu ponekad neočekivanih hemijskih jedinjenja. Naravno, svaki od njih će se smrznuti na različitim temperaturama. Stavimo ovo na vizuelnu listu.

• Tačka smrzavanja mješavine alkohola i vode ovisi o postotku obje komponente u njoj. Što se više vode doda otopini, to je njena tačka smrzavanja bliža nuli. Ako u otopini ima više alkohola, proces kristalizacije će započeti na vrijednostima blizu -114 stepeni.

  Važno je znati da vodeno-alkoholne otopine nemaju fiksnu tačku smrzavanja. Obično govore o temperaturi početka procesa kristalizacije i temperaturi konačnog prijelaza u čvrsto stanje.

  Između početka formiranja prvih kristala i potpunog skrućivanja rastvora alkohola nalazi se temperaturni interval od 7 stepeni. Dakle, tačka smrzavanja vode sa alkoholom koncentracije 40% u početnoj fazi je -22,5 stepeni, a konačni prelazak rastvora u čvrstu fazu će se desiti na -29,5 stepeni.

Tačka smrzavanja vode sa soli usko je povezana sa stepenom njenog saliniteta: što je više soli u otopini, to će se smrznuti niži položaj stupca žive.

Za mjerenje saliniteta vode koristi se posebna jedinica - "ppm". Dakle, otkrili smo da se tačka smrzavanja vode smanjuje sa povećanjem koncentracije soli. Objasnimo ovo na primjeru:

Nivo saliniteta okeanske vode je 35 ppm, dok je prosječna vrijednost njenog smrzavanja 1,9 stepeni. Stepen saliniteta voda Crnog mora je 18-20 ppm, pa se one smrzavaju na višoj temperaturi u rasponu od -0,9 do -1,1 stepen Celzijusa.

• Tačka smrzavanja vode sa šećerom (za rastvor čija je molalnost 0,8) je -1,6 stepeni.
• Tačka smrzavanja vode s nečistoćama u velikoj mjeri ovisi o njihovoj količini i prirodi nečistoća koje čine vodeni rastvor.
• Tačka smrzavanja vode s glicerinom ovisi o koncentraciji otopine. Rastvor koji sadrži 80 ml glicerina će se smrzavati na -20 stepeni, kada se sadržaj glicerola smanji na 60 ml, proces kristalizacije će početi na -34 stepena, a početak smrzavanja 20% rastvora biće minus pet stepeni. Kao što vidite, u ovom slučaju nema linearne veze. Za zamrzavanje 10% rastvora glicerina biće dovoljna temperatura od -2 stepena.
• Tačka smrzavanja vode sa sodom (što znači kaustična alkalija ili kaustična soda) predstavlja još misteriozniju sliku: 44% kaustičnog rastvora smrzava se na +7 stepeni Celzijusa, a 80% na +130.

Zamrzavanje slatke vode

Proces stvaranja leda u slatkovodnim rezervoarima odvija se u nešto drugačijem temperaturnom režimu.

• Tačka smrzavanja vode u jezeru, baš kao i tačka smrzavanja vode u rijeci, je nula stepeni Celzijusa. Zamrzavanje najčistijih rijeka i potoka ne počinje od površine, već od dna, na kojem se nalaze jezgra kristalizacije u obliku čestica donjeg mulja. Isprva su kore i vodene biljke prekrivene korom leda. Čim se donji led izdigne na površinu, rijeka se odmah zaledi.
• Zaleđena voda na Bajkalskom jezeru ponekad se može ohladiti do negativnih temperatura. Ovo se dešava samo u plitkoj vodi; temperatura vode u ovom slučaju može biti hiljaditi, a ponekad i stoti dio jednog stepena ispod nule.
• Temperatura vode Bajkala ispod same kore ledenog pokrivača, u pravilu, ne prelazi +0,2 stepena. U nižim slojevima postepeno raste do +3,2 na dnu najdublje kotline.

Tačka smrzavanja destilovane vode

Da li se destilovana voda smrzava? Podsjetimo, da bi se voda smrznula, potrebno je u njoj imati neke kristalizacijske centre, a to mogu biti mjehurići zraka, suspendirane čestice, kao i oštećenja na zidovima posude u kojoj se nalazi.

Destilirana voda, potpuno lišena ikakvih nečistoća, nema jezgra kristalizacije, te stoga njeno smrzavanje počinje na vrlo niskim temperaturama. Početna tačka smrzavanja destilovane vode je -42 stepena. Naučnici su uspjeli postići superhlađenje destilovane vode na -70 stepeni.

Voda koja je bila izložena vrlo niskim temperaturama, ali nije kristalizirala naziva se "prehlađena". Možete staviti flašu destilovane vode u zamrzivač, postići hipotermiju, a zatim demonstrirati vrlo efikasan trik - pogledajte video:

Nežnim tapkanjem po bočici koja je izvađena iz frižidera ili bacivanjem malog komadića leda u nju, možete pokazati kako se trenutno pretvara u led, koji izgleda kao izduženi kristali.

Destilirana voda: da li se ova pročišćena tvar smrzava ili ne pod pritiskom? Takav proces je moguć samo u posebno stvorenim laboratorijskim uslovima.

Tačka smrzavanja slane vode

Voda u morima i okeanima se veoma razlikuje od vode iz rijeka i jezera. Slan je - i to određuje mnoga njegova svojstva. O ovom faktoru ovisi i tačka smrzavanja morske vode. Ona nije jednaka 0 °C, kao što je slučaj sa slatkom vodom. Da bi bilo prekriveno ledom, mora je potreban jači mraz.

Nemoguće je nedvosmisleno reći na kojoj temperaturi se morska voda smrzava, jer ovaj pokazatelj ovisi o stupnju njene slanosti. Na različitim mjestima svjetskog okeana drugačije je.

Najslanije je Crveno more. Ovdje koncentracija soli u vodi dostiže 41‰ (ppm). Najmanja količina soli u vodama Baltičkog zaljeva je 5‰. U Crnom moru ova brojka iznosi 18‰, au Mediteranu - 26‰. Salinitet Azovskog mora je 12‰. A ako uzmemo prosjek, salinitet mora je 34,7‰.

Što je veći salinitet, to se morska voda mora više ohladiti da bi postala čvrsta.

Ovo se jasno vidi iz tabele:

Salinitet, ‰	Tačka smrzavanja, °C	Salinitet, ‰	Tačka smrzavanja, °C
0 (slatka voda)		20	-1,1
2	-0,1	22	-1,2
4	-0,2	24	-1,3
6	-0,3	26	-1,4
8	-0,4	28	-1,5
10	-0,5	30	-1,6
12	-0,6	32	-1,7
14	-0,8	35	-1,9
16	-0,9	37	-2,0
18	-1,0	39	-2,1

Tamo gdje je salinitet još veći, kao, na primjer, u jezeru Sivash (100 ‰), u zalivu Kara-Bogaz-Gol (250 ‰), u Mrtvom moru (preko 270 ‰), voda se može smrznuti samo sa vrlo velikim minusom - u prvom slučaju - na -6,1 °C, u drugom - ispod -10 °C.

Za prosječni pokazatelj za sva mora može se uzeti -1,9 °C.

Faze zamrzavanja

Vrlo je zanimljivo gledati kako se morska voda smrzava. Nije odmah prekriven jednoličnom ledenom korom, kao slatka voda. Kada se dio pretvori u led (a svjež je), ostatak volumena postaje još slaniji, a za zamrzavanje je potreban još jači mraz.

Vrste leda

Kako se more hladi, nastaju različite vrste leda:

• snježna oluja;
• mulj;
• igle;
• salo;
• nilas.

Ako se more još nije smrzlo, ali mu je vrlo blizu, a u to vrijeme pada snijeg, ono se ne topi kada dođe u dodir s površinom, već se zasiti vodom i formira viskoznu kašastu masu koja se zove snijeg. Smrznuvši se, ova kaša se pretvara u mulj, koji je veoma opasan za brodove zahvaćene olujom. Zbog toga je paluba trenutno prekrivena ledenom korom.

Kada termometar dostigne oznaku potrebnu za smrzavanje, u moru se počinju formirati ledene igle - kristali u obliku vrlo tankih šesterokutnih prizmi. Skupljajući ih mrežom, ispirući sol i topeći ih, otkrit ćete da su bezukusni.

Prvo, iglice rastu vodoravno, zatim zauzimaju okomit položaj, a na površini su vidljive samo njihove baze. Podsjećaju na mrlje masti u hladnoj supi. Stoga se led u ovoj fazi naziva mast.

Kada postane još hladnije, mast počinje da se smrzava i formira ledenu koru, prozirnu i krhku poput stakla. Takav led se naziva nilas ili boca. Slano je, iako se formira od beskvasnih iglica. Činjenica je da tokom smrzavanja iglice hvataju i najmanje kapi okolne slane vode.

Samo u morima postoji takav fenomen kao što je plutajući led. Nastaje zato što se voda ovdje brže hladi s obale. Led koji se tamo stvorio smrzava se do obalnog ruba, zbog čega je nazvan brzim ledom. Kako se mraz pojačava za vrijeme mirnog vremena, on brzo zauzima nove teritorije, ponekad dostižući i desetine kilometara u širinu. Ali čim se podiže jak vjetar, brzi led se počinje lomiti na komade različitih veličina. Ove ledene plohe, često ogromne (ledena polja), vetar i struja nose po moru, stvarajući probleme brodovima.

Temperatura topljenja

Morski led se ne topi na istoj temperaturi na kojoj se morska voda smrzava, kao što bi se moglo pomisliti. Manje je slan (u prosjeku 4 puta), tako da njegovo ponovno pretvaranje u tekućinu počinje prije nego što dostigne ovu oznaku. Ako je prosječna tačka smrzavanja morske vode -1,9 °C, tada je prosječna temperatura topljenja leda nastalog od nje -2,3 °C.

Zamrzavanje slane vode: Video

Pročitajte također

Kako napraviti destiliranu vodu iz slavine
Šta znate o tački ključanja vode?
Kako morska voda utiče na kosu?