Csatlakozó a világban, hogy miért jég csúszós, hírek
MIÉRT ICE csúszós?
Ismerje meg akkor csúszik a jégen, a tudósok azóta próbálják az elmúlt 150 évben. 1849-ben, a testvérek James és Vilyam Tomson (Lord Kelvin) terjesztett elő a feltételezést, hogy a jég elolvad alattunk, mert már itt tartunk mi a gombot. És így nem csúszik a jég, és a kapott film a víz felszínén.
Valóban, ha a nyomás emelkedése, a jég olvadáspont csökken. Ez történik ok nélkül. Köztudott, hogy a jég sűrűsége kisebb, mint a víz, és éppen ezért, ha a jég összenyomjuk, hogy megpróbálja csökkenteni deformáció okozta egyre nagyobb nyomás nehezedik, olvadáspontját csökkentő. Ez az egyik megnyilvánulása az úgynevezett Chatelier elve - „Külső befolyás levezetni rendszer termodinamikai egyensúly, ami feldolgozza, kérve, hogy gyengítse az eredmények ezt az intézkedést.”
Azonban, amint azt a kísérletek (lásd. Ábra felülről), hogy csökkentse az olvadáspont jég fokonként kell növelni a nyomást 121 atm (12,2 MPa). Próbáld számítani, hogy mennyi nyomást sportoló fejt ki a jég, amikor csúszik át a gerincen az egyik 20 cm hosszú, és vastagsága 0,3 cm. Feltételezve, hogy a súlya 75 kg sportoló, nyomása a jégen körülbelül 12 atmoszféra. Így állt a korcsolyát, akkor aligha lesz képes az olvadáspont csökkentésére jég nagyobb, mint 0,1 ° C Tehát, magyarázza csúszó a jégen a korcsolyát, és emellett rendszeres cipő alapján Chatelier elv, lehetetlen, ha az ablak, például -10 ° C-on
Hány féle (fázisok) jég?
Amorf jég nincs kristályos szerkezettel. Létezik három formában: egy alacsony sűrűségű amorf jég (LDA), ami képződik légköri nyomáson és az alábbi, nagy sűrűségű amorf jég (HDA) amorf jég és nagyon nagy sűrűségű (VHDA), kialakítva nagy nyomáson. LDA jég termelt nagyon gyors hűtés folyékony víz ( „sverhohlazhdonnaya üveges víz», HGW), vagy a vízpára kicsapódik a nagyon hideg szubsztrát ( „amorf szilárd anyag víz», ASW), vagy melegítéssel vysokoplotnostnyh formájában jeges normál nyomáson ( «LDA») .
Normál hexagonális kristályos jég. Szinte az összes jég a Földön nyúlik vissza jég Ih. és csak egy nagyon kis része - a jég le.
Metastabil köbkristályos jég. Az oxigénatomok vannak elrendezve kristályrács a gyémánt.
Oldatot készítünk közötti hőmérsékleten -133 ° C és -123 ° C-on, ez stabil marad akár -73 ° C-on, de a további melegítés végbemegy jeges Ih. Ő ritkán találhatók a felső légkörben.
Trigonal kristályos jég egy erősen rendezett szerkezetű. Iso Ih jég képződött kompresszió közben, és a hőmérséklet a -83 ° C és -63 ° C-on Hevítve, az átalakul jeges III.
Tetragonális kristályos jég fordul elő, hogy a hűtővíz a -23 ° C és nyomása 300 MPa. A sűrűsége nagyobb, mint a víz, de ez a legkevésbé sűrű összes fajta jég a magas nyomású zóna.
Trigonális metastabil jég. Nehéz megszerezni anélkül, hogy a gócképző magokat.
Monoklin kristályos jég. Ez akkor fordul elő hűtővízzel -20 ° C és nyomása 500 MPa. Ez a legbonyolultabb szerkezete képest minden egyéb módosításokat.
Tetragonális kristályos jég. Van kialakítva hűtővizet -3 ° C és nyomása 1,1 GPa. Az úgy tűnik, a Debye pihenést.
Cubic módosítását. Feltárt helyen hidrogénatom; Ez nyilvánul számít Debye pihenést. Hidrogénkötések formában két hatoló rácsok. Ez tűzálló jég: nyomáson 40.000 atmoszféra. megolvad hőmérsékleten 175 ° C, a nyomás a 20 GPa (200 ezer. atm.) jég VII olvad 400 ° C-on
Több megrendelt jég VII variánsa, ahol a hidrogénatomok elfoglalják nyilvánvalóan rögzített helyzetben. Alakult jéggel VII, amikor lehűtjük 5 ° C alatti
Metastabil tetragonális módosítását. Fokozatosan a jég III kiválik a hűtés -65 ° C és -108 ° C, stabil alatti hőmérsékleten -133 ° C, a nyomás 200 és 400 MPa. A sűrűség 1,16 g / cm, azaz valamivel magasabb, mint a hagyományos jég.
Szimmetrikus jeget rendezett elrendezését protonok. Alakult át, a nyomás körülbelül 70 GPa.
Rombos alacsony hőmérsékletű egyensúlyi formája hexagonális jég. Ez ferroelektromos.
Sűrű tetragonális metastabil kristálymódosulat. Megfigyelhető a fázisban térben jég és jég V. VI. Ez lehetséges a magas-sűrűségű amorf jég melegítve -196 ° C és körülbelül -90 ° C-on és nyomás 810 MPa.
Monoklin kristályos fajta. Nyert vízhűtés alatt -143 ° C és nyomása 500 MPa. A variáció V jeges rendezetten protonok.
Rombusz alakú kristály fajta. Úgy kapjuk alatti hőmérsékleten -155 ° C, a nyomás pedig 1,2 GPa. Változatos jég XII rendezett elrendezését protonok.
Változatos jég VI rendezett elrendezését protonok. Lehet kapott lassú hűtéssel jeges VI körülbelül -143 ° C és nyomása 0,8-1,5 GPa.
Új vizsgálatok víz jégképződés egy sík felületen a réz hőmérsékleten -173 ° C és -133 ° C-on azt mutatta, hogy kezdetben előfordulhat a felszínen a láncmolekulák szélessége körülbelül 1 nm nem hexagonális, és ötszögű struktúrák.
Elképzelt jég-kilenc - ismertetett anyag pisatelem- fi Kurt Vonnegut újszerű „Cat bölcsője” - egy polimorf módosulatot vízben, jobban ellenáll, mint a hagyományos jég (olvadó hőmérsékleten 0 Celsius fok). Ez megolvad hőmérsékleten 114,4 ° F (
45,8 ° C), és a kapcsolatot a hidegebb folyékony víz úgy viselkedik, mint egy kristályosodási pont érintkezésbe vizet vele, amely gyorsan megszilárdul, és azt is fordul a jég-kilenc. Így, ha minden víztest, valahogy kommunikál az óceán a világ (patakok, mocsarak, folyók és földalatti források és egyéb) jeges kilenc okozhat kristályosodás a legtöbb vizet a Földön, később - a pusztítás élet a bolygón. Vonnegut jött össze ez az anyag, miközben dolgozik a General Electric. Amikor írta a regény volt ismert, csak nyolc jégkristály módosításokat.
Mivel vannak különböző természetben előforduló izotópja a hidrogén és oxigén, vannak különböző típusú és víz (rendre, és jég). Formálisan lehetséges „víz”, figyelembe véve az összes ismert a hidrogén izotópjai (7) és az oxigén (17) van 476. Azonban szinte az összes radioaktív bomlás a hidrogén izotópjai és oxigén jelentkezik másodperceken belül vagy a másodperc törtrésze (fontos kivétel trícium felezési ideje 12 év feletti) . Így van értelme beszélni 9 stabil, nem radioaktív víz módosítások és 9 gyengén radioaktív. Nehézvizet alakítjuk D2O jeges +3,81 ° C, és a forr 101,43 ° C-on SuperHeavy T2 O gyengén radioaktív víz megfagy +9 ° C, és forráspontja 104 ° C-on
Sematikus ábrázolása a jégkristályok annak mélysége (alul), és a felületén.
Helyezni a jég felületén vízmolekulák található különleges feltételek, mivel az erők, amelyek arra késztetik őket, hogy az egység a hexagonális rács, intézkedjen azok csak alulról. Ezért a felszíni molekulák semmit sem ér „hogy elkerüljék a tanácsára” molekulák a rács, és ha ez megtörténik, akkor ugyanazt a döntést jön több felszíni rétegeit vízmolekulák. Ennek eredményeként, a jég felületén kialakított a folyadékfilm, szolgáló jó kenést a csúszó. Mellesleg, a vékony film folyadék képződik nem csak a jég felületén, hanem valamilyen más kristályok, mint például az ólom.
A folyékony film vastagsága növekszik a hőmérséklet növelésével, mert a nagyobb termikus energia a molekulák hatszögletű rács húz nagyobb felületi rétegek. Egyesek szerint a vastagsága a víz film a jég felületén, ami megegyezik a -5 fok 100 nm-en, -35 fok csökken tízszer - akár 10 nm-es és -170 °, amikor áll általában egyetlen réteg molekulák. Így a lakosság a sarkvidéki azt mondják, hogy húzza szánkót a jégen nagyon alacsony hőmérsékleten megegyezik húzza őket a homokban (mert ebben az esetben egy kis zsír).
A jelenlévő szennyezések (molekulák nem víz) is megakadályozza felületi rétegei a kristályrács formájában. Ezért, hogy növelje a vastagsága a folyékony film lehet feloldva abban vagy esetleges szennyezők, például a konyhasó. Ezek, és élvezze a közszolgálati, ha harci a téli, jeges utak és járdák.
A könyv KY Bogdanov „Séta a fizika.”
Konstantin Bogdanov, a Föld (Sol III).