Hvilket vann fryser raskere - varmt eller kaldt. Mpemba-effekten eller hvorfor varmt vann fryser raskere enn kaldt vann

Renset ved fordampning, avkjøling og kondensering, har væsken spesielle fysiske egenskaper. Det anbefales å bruke det i varmesystemet, siden det ikke er salter, så vel som oksygen. Dette har en positiv effekt på varigheten av utstyrets drift.

Men mange er interessert i spørsmålet, fryser destillert vann ved temperaturer under 0˚ C?

Det er lett å gjennomføre et eksperiment hjemme, og få svar på dette spørsmålet. Vi vil se at ved 0˚ C vil det forbli flytende. Selv om vi senker temperaturen, vil dens fysiske tilstand ikke endre seg.

Så ved hvilken temperatur fryser vannet?

En interessant egenskap ved destillert vann observeres ved en negativ temperatur. Hvis du senker et stykke is, snø, luft eller støv ned i det, vil det umiddelbart vises krystaller i hele volumet.

Dette skyldes det faktum at vann fra springen har mange krystalliseringssentre: salter, luft inne, overflaten av beholderen og så videre. Rensede væsker har ikke slike sentre. På grunn av dette kan det være betydelig superkjølt.

Fysikkens lover sier at jo mer en væske renses fra urenheter, jo lavere er terskelen for overgangen til fast tilstand.

Destillert vann fryser ved -10˚C og lavere. Dette forklarer dens fordel i forhold til andre kjølevæsker under oppvarmingsperioden. På grunn av denne egenskapen, ved oppvarming av et rom, kan den konkurrere med frostvæske.

Samtidig er det en rekke ekstra fordeler i forhold til andre kjølevæsker:

økologisk renslighet;
sikkerhet for menneskers liv og helse;
forsiktig holdning til rør;
brukervennlighet;
tilgjengelighet.

Nå vet du at destillert vann fryser ved temperaturer under 10 grader, så du kan være rolig med varmesystemet ditt.

Vi håper at artikkelen var nyttig for deg. Vi vil være takknemlige hvis du deler den på sosiale nettverk.

Ha en fin dag!

Les også:

Varmebærer for varmesystemet - hva brukes i dag?
Vannoppvarming i et privat hus - teknologien for implementeringen
Vannpumpe for oppvarming: prinsipp for drift og installasjon

Hei, kjære elskere av interessante fakta. I dag skal vi snakke om. Men jeg tror at spørsmålet som stilles i tittelen kan virke rett og slett absurd - men er det alltid nødvendig å stole fullstendig på den beryktede "sunne fornuften", og ikke strengt tatt testerfaring. La oss prøve å finne ut hvorfor varmt vann fryser raskere enn kaldt vann?

Historiereferanse

At i spørsmålet om iskaldt og varmt vann "ikke alt er rent" ble nevnt i verkene til Aristoteles, så ble lignende notater laget av F. Bacon, R. Descartes og J. Black. I nyere historie har navnet "Mpemba-paradokset" blitt knyttet til denne effekten - etter navnet til en skolegutt fra Tanganyika, Erasto Mpemba, som stilte det samme spørsmålet til en gjesteprofessor i fysikk.

Guttens spørsmål oppsto ikke fra bunnen av, men fra rent personlige observasjoner av prosessen med å avkjøle iskremblandinger på kjøkkenet. Selvfølgelig lo klassekameratene som var tilstede der, sammen med skolelæreren, av Mpemba - men etter en eksperimentell sjekk personlig av professor D. Osborne, "fordampet" ønsket om å gjøre narr av Erasto fra dem. Dessuten publiserte Mpemba, sammen med professoren, en detaljert beskrivelse av denne effekten i 1969 i Physics Education - og siden den gang har det ovennevnte navnet blitt fikset i den vitenskapelige litteraturen.

Hva er essensen av fenomenet?

Oppsettet av eksperimentet er ganske enkelt: alt annet likt testes identiske tynnveggede kar, der det er strengt tatt like mengder vann, som kun varierer i temperatur. Fartøyene lastes inn i kjøleskapet, hvoretter tiden registreres før isdannelsen i hver av dem. Det paradoksale er at i et kar med en i utgangspunktet varmere væske, skjer dette raskere.

Hvordan forklarer moderne fysikk dette?

Paradokset har ingen universell forklaring, siden flere parallelle prosesser går sammen, hvis bidrag kan avvike fra spesifikke startbetingelser - men med et ensartet resultat:

en væskes evne til å superkjøle - i utgangspunktet er kaldt vann mer utsatt for hypotermi, dvs. forblir flytende når temperaturen allerede er under frysepunktet
akselerert avkjøling - damp fra varmt vann omdannes til ismikrokrystaller, som, når de faller tilbake, akselererer prosessen, og fungerer som en ekstra "ekstern varmeveksler"
isolasjonseffekt - i motsetning til varmt vann, fryser kaldt vann ovenfra, noe som fører til en reduksjon i varmeoverføring ved konveksjon og stråling

Det er en rekke andre forklaringer (siste gang konkurransen om den beste hypotesen ble holdt av British Royal Society of Chemistry nylig, i 2012) - men det er fortsatt ingen entydig teori for alle tilfeller av kombinasjoner av inngangsbetingelser ...

Hvilket vann som fryser raskere, varmt eller kaldt, påvirkes av mange faktorer, men spørsmålet i seg selv virker litt rart. Det er forstått, og det er kjent fra fysikken, at varmt vann fortsatt trenger tid på å kjøle seg ned til temperaturen til sammenlignbart kaldt vann for å bli til is. denne etappen kan hoppes over, og følgelig vinner hun i tide.

Men svaret på spørsmålet om hvilket vann som fryser raskere - kaldt eller varmt - på gaten i frost, vet enhver innbygger på de nordlige breddegrader. Faktisk, vitenskapelig, viser det seg at i alle fall må kaldt vann rett og slett fryse raskere.

Det samme gjorde læreren i fysikk, som ble oppsøkt av skolegutten Erasto Mpemba i 1963 med en forespørsel om å forklare hvorfor den kalde blandingen av fremtidig iskrem fryser lenger enn en tilsvarende, men varm.

"Dette er ikke verdensfysikk, men en slags Mpemba-fysikk"

På den tiden lo læreren bare av dette, men Deniss Osborne, en professor i fysikk, som en gang gikk på samme skole der Erasto studerte, bekreftet eksperimentelt eksistensen av en slik effekt, selv om det ikke var noen forklaring på dette da . I 1969 publiserte et populærvitenskapelig tidsskrift en felles artikkel av de to mennene som beskrev denne særegne effekten.

Siden den gang har forresten spørsmålet om hvilket vann som fryser raskere - varmt eller kaldt, fått sitt eget navn - effekten, eller paradokset, Mpemba.

Spørsmålet har eksistert lenge

Naturligvis har et slikt fenomen funnet sted før, og det ble nevnt i andre forskeres verk. Ikke bare skolegutten var interessert i dette spørsmålet, men Rene Descartes og til og med Aristoteles tenkte på det på en gang.

Her er bare tilnærminger til å løse dette paradokset begynte å se først på slutten av det tjuende århundre.

Forutsetninger for at et paradoks kan oppstå

Som med iskrem er det ikke bare vanlig vann som fryser under forsøket. Visse forhold må være tilstede for å begynne å krangle om hvilket vann som fryser raskere - kaldt eller varmt. Hva påvirker denne prosessen?

Nå, i det 21. århundre, har det blitt fremsatt flere alternativer som kan forklare dette paradokset. Hvilket vann som fryser raskere, varmt eller kaldt, kan avhenge av at det har høyere fordampningshastighet enn kaldt vann. Dermed avtar volumet, og med en reduksjon i volum blir frysetiden kortere enn om vi tar et tilsvarende startvolum med kaldt vann.

Fryseren har lenge vært tint

Hvilket vann som fryser raskere, og hvorfor det gjør det, kan påvirkes av snøfôret som kan være i fryseren til kjøleskapet som ble brukt til forsøket. Hvis du tar to beholdere som er identiske i volum, men en av dem vil ha varmt vann og den andre kaldt vann, vil beholderen med varmt vann smelte snøen under, og dermed forbedre kontakten mellom det termiske nivået og kjøleskapsveggen. En kaldtvannsbeholder kan ikke gjøre det. Hvis det ikke er slik foring med snø i kjøleskapet, bør kaldt vann fryse raskere.

Topp bunn

Også fenomenet hvor vann fryser raskere - varmt eller kaldt, er forklart som følger. Etter visse lover begynner kaldt vann å fryse fra de øvre lagene, når varmt vann gjør det omvendt - det begynner å fryse fra bunnen og opp. Det viser seg at kaldt vann, som har et kaldt lag på toppen med is allerede dannet noen steder, dermed forverrer prosessene med konveksjon og termisk stråling, og forklarer dermed hvilket vann som fryser raskere - kaldt eller varmt. Et bilde fra amatøreksperimenter er vedlagt, og her er det godt synlig.

Varmen går ut, tenderer oppover, og der møter den et veldig kjølig lag. Det er ingen fri vei for varmestråling, så kjøleprosessen blir vanskelig. Varmt vann har absolutt ingen slike barrierer i sin vei. Som fryser raskere - kaldt eller varmt, som det sannsynlige resultatet avhenger av, kan du utvide svaret ved å si at ethvert vann har visse stoffer oppløst i seg.

Urenheter i sammensetningen av vann som en faktor som påvirker resultatet

Hvis du ikke jukser og bruker vann med samme sammensetning, hvor konsentrasjonene av visse stoffer er identiske, bør kaldt vann fryse raskere. Men hvis det oppstår en situasjon når oppløste kjemiske elementer bare er tilstede i varmt vann, mens kaldt vann ikke har dem, har varmt vann muligheten til å fryse tidligere. Dette forklares med det faktum at de oppløste stoffene i vann skaper krystalliseringssentre, og med et lite antall av disse sentrene er omdannelsen av vann til fast tilstand vanskelig. Til og med underkjøling av vann er mulig, i den forstand at ved minusgrader vil det være i flytende tilstand.

Men alle disse versjonene passet tilsynelatende ikke forskerne til slutt, og de fortsatte å jobbe med dette problemet. I 2013 sa et team av forskere i Singapore at de hadde løst det eldgamle mysteriet.

En gruppe kinesiske forskere hevder at hemmeligheten bak denne effekten ligger i mengden energi som er lagret mellom vannmolekyler i dens bindinger, kalt hydrogenbindinger.

Svaret fra kinesiske forskere

Ytterligere informasjon vil følge, for forståelsen av det er det nødvendig å ha litt kunnskap i kjemi for å finne ut hvilket vann som fryser raskere - varmt eller kaldt. Som du vet, består den av to H (hydrogen) atomer og ett O (oksygen) atom holdt sammen av kovalente bindinger.

Men hydrogenatomer av ett molekyl tiltrekkes også av nabomolekyler, til deres oksygenkomponent. Disse bindingene kalles hydrogenbindinger.

Samtidig er det verdt å huske at samtidig virker vannmolekyler frastøtende på hverandre. Forskere bemerket at når vann varmes opp, øker avstanden mellom molekylene, og dette forenkles av frastøtende krefter. Det viser seg at ved å oppta en avstand mellom molekyler i kald tilstand, kan man si at de strekker seg, og de har større energitilførsel. Det er denne energireserven som frigjøres når vannmolekyler begynner å nærme seg hverandre, det vil si at avkjøling skjer. Det viser seg at en større tilførsel av energi i varmt vann, og dets større frigjøring ved avkjøling til minusgrader, skjer raskere enn i kaldt vann, som har mindre tilførsel av slik energi. Så hvilket vann fryser raskere - kaldt eller varmt? På gaten og i laboratoriet bør Mpemba-paradokset oppstå, og varmt vann skal bli til is raskere.

Men spørsmålet er fortsatt åpent

Det er bare teoretisk bekreftelse på denne ledetråden - alt dette er skrevet i vakre formler og virker plausibelt. Men når de eksperimentelle dataene, som vannet fryser raskere - varmt eller kaldt, vil bli satt i praktisk forstand, og resultatene deres vil bli presentert, vil det være mulig å vurdere spørsmålet om Mpemba-paradokset som lukket.

"Vi har allerede kommet over noen interessante egenskaper ved vann som gjør at vi kan leve spesielt, og levende vesener generelt. La oss fortsette med emnet og gjøre deg oppmerksom på en interessant egenskap til (selv om det ikke er klart om det er sant eller fiktivt).

Interessant om vann - Mpemba-effekten: visste du at det er rykter på Internett om at varmt vann fryser raskere enn kaldt vann? Du vet kanskje ikke, men disse ryktene sirkulerer. Og veldig seig. Så hva snakker vi om - en eksperimentell feil eller en ny, interessant egenskap ved vann som ennå ikke er studert?

La oss finne ut av det. Legenden, gjentatt fra sted til sted, er denne: la oss ta to beholdere med vann: hell varmt vann i den ene og kaldt vann i den andre, og plasser dem i fryseren. Varmt vann fryser raskere enn kaldt vann. Hvorfor skjer dette?

I 1963 la en tanzanisk student ved navn Erasto B. Mpemba, mens han fryser en tilberedt iskremblanding, merke til at den varme blandingen størknet raskere i fryseren enn den kalde. Da den unge mannen delte oppdagelsen sin med en fysiklærer, lo han bare av ham. Heldigvis var studenten utholdende og overbeviste læreren om å gjennomføre et eksperiment, som bekreftet oppdagelsen hans: under visse forhold fryser varmt vann virkelig raskere enn kaldt vann.

Den andre versjonen av legenden - Mpemba henvendte seg til den store vitenskapsmannen, som heldigvis var i nærheten av den afrikanske skolen i Mpemba. Og vitenskapsmannen trodde gutten og dobbeltsjekket hva som var hva. Vel, av gårde ... Nå kalles dette fenomenet med varmt vann som fryser raskere enn kaldt vann "Mpemba-effekten". Riktignok, lenge før ham, ble denne unike egenskapen til vann bemerket av Aristoteles, Francis Bacon og Rene Descartes.

Forskere forstår ikke helt naturen til dette fenomenet, og forklarer det enten med forskjellen i hypotermi, fordampning, isdannelse, konveksjon eller effekten av flytende gasser på varmt og kaldt vann.

Så vi har Mpemba-effekten (Mpemba Paradox) - et paradoks som sier at varmt vann (under visse forhold) kan fryse raskere enn kaldt vann. Selv om det samtidig må passere temperaturen på kaldt vann i ferd med å fryse.

Følgelig, for å håndtere paradokset, er det to måter. Den første er å begynne å forklare dette fenomenet, komme med teorier og glede seg over at vann er en mystisk væske. Eller du kan gå den andre veien - utføre dette eksperimentet uavhengig. Og trekke passende konklusjoner.

La oss henvende oss til folk som faktisk har hatt denne opplevelsen som prøver å gjenskape Mpemba-effekten. Og la oss samtidig se på en liten studie som bestemmer «hvor bena vokser fra».

På russisk dukket det opp en melding om Mpemba-effekten for første gang for 42 år siden, som rapportert av tidsskriftet «Chemistry and Life» (1970, nr. 1, s. 89). Som pliktoppfyllende bestemte de ansatte i "Chemistry and Life" seg for å utføre eksperimenter selv og sørget for: "varm melk ville hardnakket ikke fryse først." Dette resultatet fikk en naturlig forklaring: «En varm væske bør ikke fryse tidligere. Tross alt må temperaturen først være lik temperaturen til den kalde væsken.

En av leserne av «Chemistry and Life» rapporterte følgende om sine eksperimenter (1970, nr. 9, s. 81). Han kokte opp melken, avkjølte den til romtemperatur og la den i kjøleskapet samtidig med den ukokte melken, som også var romtemperatur. Kokt melk frøs raskere. Den samme effekten, men svakere, ble oppnådd ved å varme opp melk til 60°C i stedet for å koke. Koking kan være av grunnleggende betydning: dette vil fordampe en del av vannet og fordampe den lettere delen av fettet. Som et resultat kan frysepunktet endres. I tillegg, når den oppvarmes, og enda mer når den kokes, er noen kjemiske transformasjoner av den organiske delen av melk mulig.

Men den "ødelagte telefonen" fungerte allerede, og etter mer enn 25 år ble denne historien beskrevet som følger: "En porsjon is blir raskere kald hvis den settes i kjøleskapet, etter å ha varmet den godt opp, enn om den blir først stående ved en kald temperatur» («Kunnskap er makt», 1997, nr. 10, s. 100). De begynte etter hvert å glemme melk, og det handlet hovedsakelig om vann.

Etter 13 år, i samme "Kjemi og liv" dukket følgende dialog opp: "Hvis du tar to kopper ut i kulden - med kaldt og varmt vann, hvilket vann vil da fryse raskere? .. Vent til vinteren og sjekk: varmt vann vil fryse raskere» ( 1993, nr. 9, s. 79). Et år senere fulgte et brev fra en samvittighetsfull leser, som flittig tok med seg kopper med kaldt og varmt vann ut i kulden om vinteren og ble overbevist om at kaldt vann fryser raskere (1994, nr. 11, s. 62).

Et lignende eksperiment ble utført ved bruk av et kjøleskap, der fryseren er dekket med et tykt lag med frost. Når jeg satte kopper med varmt og kaldt vann på denne fryseren, tinet frosten under koppene med varmt vann, de sank og vannet i dem frøs raskere. Når jeg satte glass på frosten ble ikke effekten observert, siden frosten under glassene ikke smeltet. Effekten ble ikke observert selv når jeg etter tining av kjøleskapet satte koppene på en frostfri fryser. Dette beviser at årsaken til effekten er tining av frost under kopper med varmt vann (Chemistry and Life, 2000, nr. 2, s. 55).

Historien om paradokset som ble lagt merke til av den tanzaniske gutten ble gjentatte ganger ledsaget av en betydelig bemerkning - de sier at man ikke bør overse noen, selv veldig merkelig, informasjon. Ønsket er godt, men urealiserbart. Hvis vi ikke forhåndskontrollerer upålitelig informasjon, drukner vi i den. Og feil informasjon er ofte feil. I tillegg skjer det ofte (som i tilfellet med Mpemba-effekten) at usannsynligheten er en konsekvens av forvrengning av informasjon i overføringsprosessen.

Dermed er det interessant om vann generelt, og Mpemba-effekten spesielt, stemmer ikke alltid 🙂

Flere detaljer - på siden http://wsyachina.narod.ru/physics/mpemba.html

Ved hvilken temperatur fryser vannet? Det ser ut til - det enkleste spørsmålet som til og med et barn kan svare på: frysepunktet for vann ved normalt atmosfærisk trykk på 760 mm Hg er null grader Celsius.

Vann (til tross for sin ekstremt brede distribusjon på planeten vår) er imidlertid det mest mystiske og ikke fullt forståtte stoffet, så svaret på dette spørsmålet krever en detaljert og begrunnet diskusjon.

I Russland og Europa måles temperaturen på Celsius-skalaen, hvor den høyeste verdien er 100 grader.
Den amerikanske vitenskapsmannen Fahrenheit utviklet sin egen skala med 180 divisjoner.
Det er en annen enhet for temperaturmåling - kelvin, oppkalt etter den engelske fysikeren Thomson, som fikk tittelen Lord Kelvin.

Tilstander og typer vann

Vann på planeten Jorden kan ha tre hovedtilstander av aggregering: flytende, fast og gassformet, som kan forvandles til forskjellige former som samtidig eksisterer sammen med hverandre (isfjell i sjøvann, vanndamp og iskrystaller i skyer på himmelen, isbreer og frie -rennende elver).

Avhengig av egenskapene til opprinnelsen, formålet og sammensetningen, kan vann være:

fersk;
mineral;
nautiske;
drikking (her inkluderer vi vann fra springen);
regn;
tint;
brakk;
strukturert;
destillert;
avionisert.

Tilstedeværelsen av hydrogenisotoper gjør vann:

lys;
tung (deuterium);
supertung (tritium).

Vi vet alle at vann kan være mykt og hardt: denne indikatoren bestemmes av innholdet av magnesium- og kalsiumkationer.

Hver av vanntypene og aggregattilstandene vi har listet opp har sitt eget fryse- og smeltepunkt.

Vannets frysepunkt

Hvorfor fryser vann? Vanlig vann inneholder alltid en viss mengde suspenderte partikler av mineralsk eller organisk opprinnelse. Det kan være de minste partiklene av leire, sand eller husstøv.

Når omgivelsestemperaturen synker til visse verdier, inntar disse partiklene rollen som sentre som iskrystaller begynner å dannes rundt.

Luftbobler, samt sprekker og skader på veggene i fartøyet der vannet befinner seg, kan også bli krystallisasjonskjerner. Hastigheten av vannkrystallisering bestemmes i stor grad av antallet av disse sentrene: jo flere av dem, jo raskere fryser væsken.

Under normale forhold (ved normalt atmosfærisk trykk) er temperaturen på faseovergangen til vann fra flytende til fast tilstand 0 grader Celsius. Det er ved denne temperaturen at vannet fryser på gaten.

Hvorfor fryser varmt vann raskere enn kaldt vann?

Varmt vann fryser raskere enn kaldt vann – dette fenomenet ble lagt merke til av Erasto Mpemba, en skolegutt fra Tanganyika. Eksperimentene hans med masse for å lage is viste at frysehastigheten til den oppvarmede massen er mye høyere enn den kalde.

En av grunnene til dette interessante fenomenet, kalt "Mpemba-paradokset", er den høyere varmeoverføringen til en varm væske, samt tilstedeværelsen i den av et større antall krystalliseringskjerner sammenlignet med kaldt vann.

Er frysepunktet for vann og høyde relatert?

Med en endring i trykk, ofte forbundet med å være i forskjellige høyder, begynner frysepunktet til vannet å avvike radikalt fra standarden, karakteristisk for normale forhold.
Krystallisering av vann i høyden skjer ved følgende temperaturverdier:

paradoksalt nok, i en høyde på 1000 m, fryser vannet ved 2 grader Celsius;
i 2000 meters høyde skjer dette allerede ved 4 grader Celsius.

Den høyeste frysetemperaturen på vann i fjellene er observert i en høyde på over 5000 tusen meter (for eksempel i Fann-fjellene eller Pamirs).

Hvordan påvirker trykk prosessen med vannkrystallisering?

La oss prøve å koble dynamikken til endringer i frysepunktet til vann med endringer i trykk.

Ved et trykk på 2 atm vil vann fryse ved en temperatur på -2 grader.
Ved et trykk på 3 atm vil temperaturen på -4 grader Celsius begynne å fryse vann.

Med økt trykk synker temperaturen i begynnelsen av vannkrystalliseringsprosessen, og kokepunktet øker. Ved lavt trykk oppnås et diametralt motsatt bilde.

Det er grunnen til at det under forhold med høye fjell og en sjeldne atmosfære er veldig vanskelig å tilberede egg, siden vannet i gryten koker allerede ved 80 grader. Det er klart at ved denne temperaturen er det rett og slett umulig å lage mat.

Ved høyt trykk skjer prosessen med issmelting under skøytenes blader selv ved svært lave temperaturer, men det er takket være ham at skøytene glir på isoverflaten.

Frysingen av skrens av tungt lastede sleder i historiene om Jack London er forklart på lignende måte. Tunge sleder som legger press på snøen får den til å smelte. Det resulterende vannet letter deres glidning. Men så snart sledene stopper og henger lenge på ett sted, fryser det fortrengte vannet, frysende, skliene til veien.

Krystallisasjonstemperatur av vandige løsninger

Som et utmerket løsningsmiddel, reagerer vann lett med forskjellige organiske og uorganiske stoffer, og danner en masse av noen ganger uventede kjemiske forbindelser. Selvfølgelig vil hver av dem fryse ved forskjellige temperaturer. La oss sette dette i en visuell liste.

Frysepunktet til en blanding av alkohol og vann avhenger av prosentandelen av begge komponentene i den. Jo mer vann som tilsettes løsningen, jo nærmere null er frysepunktet. Hvis det er mer alkohol i løsningen, vil krystalliseringsprosessen begynne ved verdier nær -114 grader.
Det er viktig å vite at vann-alkoholløsninger ikke har et fast frysepunkt. Vanligvis snakker de om temperaturen på begynnelsen av krystalliseringsprosessen og temperaturen på den endelige overgangen til fast tilstand.
Mellom begynnelsen av dannelsen av de første krystallene og fullstendig størkning av alkoholløsningen ligger et temperaturintervall på 7 grader. Så frysepunktet for vann med alkohol med en konsentrasjon på 40% i det innledende stadiet er -22,5 grader, og den endelige overgangen av løsningen til den faste fasen vil skje ved -29,5 grader.

Frysepunktet for vann med salt er nært knyttet til graden av saltholdighet: jo mer salt i løsningen, jo lavere posisjon vil kvikksølvkolonnen fryse.

For å måle saltholdigheten til vann brukes en spesiell enhet - "ppm". Så vi har funnet ut at frysepunktet til vann synker med økende saltkonsentrasjon. La oss forklare dette med et eksempel:

Salinitetsnivået i havvann er 35 ppm, mens gjennomsnittsverdien for frysing er 1,9 grader. Salinitetsgraden i Svartehavsvannet er 18-20 ppm, så de fryser ved en høyere temperatur i området fra -0,9 til -1,1 grader Celsius.

Frysepunktet for vann med sukker (for en løsning hvis molalitet er 0,8) er -1,6 grader.
Frysepunktet for vann med urenheter avhenger i stor grad av mengden og arten av urenhetene som utgjør den vandige løsningen.
Frysepunktet for vann med glyserin avhenger av konsentrasjonen av løsningen. En løsning som inneholder 80 ml glyserin vil fryse ved -20 grader, når glyserolinnholdet reduseres til 60 ml, vil krystalliseringsprosessen begynne ved -34 grader, og begynnelsen av frysing av en 20 % løsning vil være minus fem grader. Som du kan se, er det ingen lineær sammenheng i dette tilfellet. For å fryse en 10% løsning av glyserin, vil en temperatur på -2 grader være tilstrekkelig.
Frysepunktet for vann med brus (som betyr kaustisk alkali eller kaustisk soda) gir et enda mer mystisk bilde: en 44% kaustisk løsning fryser ved +7 grader Celsius, og 80% ved +130.

Frysing av ferskvann

Prosessen med isdannelse i ferskvannsreservoarer skjer i et litt annet temperaturregime.

Frysepunktet for vann i en innsjø, akkurat som frysepunktet for vann i en elv, er null grader Celsius. Frysingen av de reneste elvene og bekkene starter ikke fra overflaten, men fra bunnen, hvor det er krystalliseringskjerner i form av bunnsiltpartikler. Til å begynne med er haker og vannplanter dekket med en isskorpe. Så snart bunnisen stiger til overflaten, fryser elven øyeblikkelig gjennom.
Frosset vann på Baikalsjøen kan noen ganger kjøles ned til negative temperaturer. Dette skjer bare på grunt vann; vanntemperaturen i dette tilfellet kan være tusendeler, og noen ganger hundredeler av en grad under null.
Temperaturen på Baikal-vannet under selve skorpen på isdekket overstiger som regel ikke +0,2 grader. I de nederste lagene stiger den gradvis til +3,2 i bunnen av det dypeste bassenget.

Frysepunkt for destillert vann

Fryser destillert vann? Husk at for at vann skal fryse, er det nødvendig å ha noen krystalliseringssentre i det, som kan være luftbobler, suspenderte partikler, samt skade på veggene til beholderen der den er plassert.

Destillert vann, fullstendig blottet for urenheter, har ikke krystalliseringskjerner, og derfor begynner frysingen ved svært lave temperaturer. Det første frysepunktet for destillert vann er -42 grader. Forskere klarte å oppnå underkjøling av destillert vann til -70 grader.

Vann som har vært utsatt for svært lave temperaturer, men som ikke har krystallisert, kalles "superkjølt". Du kan plassere en flaske destillert vann i fryseren, oppnå hypotermi, og deretter demonstrere et veldig effektivt triks - se videoen:

Ved å banke forsiktig på en flaske som er tatt ut av kjøleskapet, eller ved å kaste en liten isbit inn i den, kan du vise hvor øyeblikkelig den blir til is, som ser ut som langstrakte krystaller.

Destillert vann: fryser dette rensede stoffet eller ikke under trykk? En slik prosess er bare mulig under spesiallagde laboratorieforhold.