Жидкости замерзающие при плюсовой температуре

Вопрос решен и закрыт.

Лучший ответ

MadHead 7 (24668) 3 9 29 8 лет

Иногда вода замерзает и при плюсовой температуре. Такое явление наблюдается в трубопроводах и почвенных капиллярах. В трубопроводах вода может замерзнуть при температуре +20°С. Объясняется это присутствием в воде метана. Поскольку молекулы метана занимают примерно в 2 раза больший объем, чем молекулы воды, они «расталкивают» молекулы воды, увеличивают расстояние между ними, что приводит к понижению внутреннего давления и повышению температуры замерзания. В почвенной влаге подобную роль выполняют молекулы белка. За счет влияния белковых молекул температура замерзания воды в почвенных капиллярах может возрасти до +4,4°С.
Тяжелая вода D2O бесцветна, не имеет ни запаха, ни вкуса и живыми организмами не усваивается. Температура ее замерзания 3,8°С

Ответы

Misanthrope (27) 6 (9687) 3 24 65 8 лет

mrbumm 4 (1373) 2 5 8 лет

может если снизу сверху или другого направления идет температура ниже 0

И хотя до сих пор приходится слышать, что ветряная энергетика малоэффективна, она уверенно и быстро развивается. Далее

Многие северные растения отказываются размножаться семенами без охлаждения, без зимы. Далее

У кого сейчас приоритет: у велосипедов или у автомобилей? А если изменить этот приоритет? Далее

Может ли человек, подобно некоторым животным, охлаждать не только кожу, но и внутренние органы? Далее

Эта мысль о несоответствии реального значения товарищеских отношений и названия «товарищество» пришла мне в голову на собрании нашего СНТ. Далее

Среди электрических обогревателей, которые мы используем в быту, наиболее популярными сейчас становятся инфракрасные нагреватели. Они очень широко рекламируются в Интернете и в газетах. Говорят, что они намного эффективнее масляных радиаторов и тепловентиляторов. Меньше потребляют энергии, не сжигают кислород и т.д. Главное – они совершенно не вредные, никакого отрицательного воздействия на организм человека не оказывают. Далее

Это действительно так, хотя звучит невероятно, т.к в процессе замерзания предварительно нагретая вода должна пройти температуру холодной воды. Парадокс известен в мире, как «Эффект Мпембы». Далее

Одна моя знакомая отказывается есть пищу, которую кто-то разогрел в микроволновой печи. Всему виной – страшилки в Интернете. Далее

При приготовлении сырого мяса, особенно, домашней птицы, рыбы и яиц необходимо помнить, что только нагревание до надлежащей температуры убивают вредные бактерии. Далее

451 градус по Фаренгейту. Это название знаменитой книги Рэя Брэдбери. На языке оригинала звучит так: ‘Fahrenheit 451: The Temperature at which Book Paper Catches Fire, and Burns’. Действительно ли при этой температуре начинают гореть книги? Далее

Вы выходите утром из дома. Небо ясное, Солнце только-только показалось из-за горизонта. Температура воздуха +5 °С. И вдруг замечаете, что под ногами что-то хрустнуло, на лужах за ночь образовался слой льда. Каким образом это произошло? Все знают, что температура замерзания воды 0 °С. И все же такое случается. Поэтому попробуем разобраться с этим явлением, как физики.

Будем исходить из того, что вода чистая (как известно, соль и примеси понижают температуру замерзания) и что давление атмосферное. Таким образом, для начала затвердевания воды ее температура действительно должна упасть ниже нуля. Как это может произойти при температуре воздуха +5 °С? За счет чего вода может охладится до температуры ниже воздуха? Очевидно, что должен существовать объект, холоднее, чем воздух, с которым вода ночью обменивается теплом. И такой объект есть – это холодное темное небо.

Как известно, температура вселенной около 2 К. В условиях чистого, безоблачного неба и прозрачного воздуха эффективная температура черного неба будет очень низкой, не более 100 К. Вот с этим холодным объектом и обменивается вода теплом бесконтактным методом, т.е. с помощью теплообмена излучением. Это не удивительно, что люди в повседневной жизни больше обращают внимание на теплопроводность, т.е. теплообмен при контакте двух объектов, и на конвективный теплообмен. Теплообмен излучением связан для многих только с нагревом объектов, например Солнцем или с помощью различных электрокаминов и инфракрасных обогревателей. Но ведь теплая поверхность земли или лужи может по тому же закону отдавать тепло менее нагретому телу и при этом сильно остывать.

Для наиболее заинтересованных в этом вопросе посетителей нашего сайта приведем несколько формул из книги Крейта и Блэка «Основы теплопередачи».

Черная пластина площадью поверхности А1 = 2 м 2 зарыта в землю так, что верхняя ее поверхность находится на одном уровне с поверхностью земли. Нижняя поверхность пластины теплоизолирована. Верхняя поверхность омывается воздухом при температуре 300 К (коэффициент конвективной теплопередачи от воздуха к пластине hc равен 10 Вт/м 2 °С). Рассчитаем равновесную температуру пластины при ясном ночном небе с эффективной температурой неба 100 К.

Плотность потока излучения описывается законом Стефана-Больцмана:

F1= s (T1 4 – T2 4 ), где: T1 – температура поверхности, Т2 – температура неба, s – постоянная Стефана-Больцмана.

Тепловой поток в пластину, обусловленный конвективной теплоотдачей от воздуха:

В условиях равновесия двух потоков получим:

5,67 . 10 -8 (Т1 4 – 100 4 ) = 10 (300 – Т1)

решение относительно Т1 дает : Т1 = 270,2 К = – 3 °С.

Данная модель упрощенная, она, например, не учитывает теплообмен воды в луже с поверхностью земли, на которой она находится. Но эта модель отчетливо показывает, что поверхность, обращенная к небу в холодную ясную ночь может принять температуру ниже точки замерзания воды. Вы замечали, что осенней ясной ночью на открытой стоянке на автомобилях образуется слой инея, а на автомобилях под крышей или под деревьями инея нет? Это происходит именно потому, что водяной пар из воздуха может сконденсироваться на поверхности и замерзнуть из-за теплообмена с небом.

Ученые из Массачусетского технологического института наблюдали за тем, как вода ведет себя в углеродных нанотрубках. Результаты своих исследований они опубликовали в журнале Nature Nanotechnology.

На уровне моря вода закипает при 100 градусах Цельсия. Эта цифра меняется в зависимости от местонахождения, однако разница незначительна. В ходе эксперимента ученые поместили воду в углеродные нанотрубки. Они ожидали, что вода будет кипеть при температуре меньше ста градусов Цельсия, однако при температуре выше 105 градусов Цельсия она замерзла.

«Результат оказался намного неожиданнее, чем мы предполагали. Если ограничить жидкость в нанополости, можно изменить ее фазовое поведение», — сказал Майкл Страно, руководитель исследования.

Как только ученые поместили воду в трубки, они использовали инфракрасную спектроскопию — технологию, позволяющую исследователям следить за движением воды и ее фазовым состоянием. Так, ученые поняли, что при изменении диаметра даже на одну сотую нанометра температура замерзания воды может меняться на десятки градусов Цельсия.

Ученые еще не выяснили всех аспектов проблемы: например, почему гидрофобная, как ранее считалось, нанотрубка «принимает» воду или можно ли считать замерзшую в нанотрубке воду льдом, ведь у нее может быть совершенно иная кристаллическая структура. Если дальнейшие эксперименты будут удачными, ученым удастся создать «ледяные нити», которые сохранятся при комнатной температуре и все равно будут обладать своими уникальными свойствами.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Добавить комментарий

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

Adblock detector