מדוע המים קופאים?
החיים האנושיים תמיד תלויים, ויהיותלוי במים. לכן, מאז ומתמיד, אנשים צפו בו בזהירות רבה. הם מצאו כי במזג אוויר קר, מים קופא, הופך חומר מוצק - קרח, אשר כאשר מחומם שוב הופך לנוזל, כלומר, מים. איך זה קורה, למה המים קופאים, הופכים לקרח?
מהו התגבשות?
רוב החומרים על פני כדור הארץ הם טבעיים,מלאכותית, יכולה להיות במספר מצבים (שלב) מצטברים, ולכן צורות הקיום שלהם נקראות, אשר יכול לשנות אחד את השני. שינוי הטפסים תלוי בתנאים חיצוניים. בטבע יש 3 מצבים של חומר - גזי, נוזלי ומוצק.
יותר מ 80% של מים על הפלנטה שלנו הוא במצב נוזלי. זה מרמז כי מולקולות המים לנוע במהירות יש קשר חלש בינם לבין עצמם. מסיבות אלה, מים יכולים לקחת כל צורה, אבל זה לא יכול להציל אותו.
אבל אם הנוזל מקורר, הוא עוברמצב מוצק. מהירות התנועה של מולקולות שלה יכול להאט כל כך הרבה כי חיבור יציב נוצר ביניהם. מתברר גוף מוצק בעל מבנה פנימי משלה. כאשר המבנה הוא הורה, אז זה נקרא גבישית. במקרה זה, קרח הוא חומר גבישי. גבישי הקרח משושים.
מעבר החומר מנוזל למוצק נקרא התגבשות או מיצוק. התהליך ההפוך, כלומר, המעבר ממצב מוצק לנוזל, הוא היתוך.
0 מעלות בסולם של צלסיוס נקבע בנקודת הקפאה של טרי
מהו "אפקט Mmpemba"?
הפרדוקס של העובדה כי התגבשות של מים חמיםמגיע מוקדם יותר מאשר הקור, המכונה "אפקט Mpemba." ישנן מספר אפשרויות להסביר מדוע מים חמים קופא מהר יותר, בהשוואה מים קרים. שקול כמה מהאפשרויות הבאות:
1. מים חמים יש מרכזי התגבשות יותר מים קרים. ועם מספרם הקטן, המעבר למצב מוצק קשה.
2. מים קרים מתחיל להקפיא מלמעלה. עובדה זו מחמירה את תהליכי הסעה והקרנות חום. מים חמים קופאים מלמטה. כלומר, העברת חום ממים חמים גבוהה מזו של מים קרים.
3. אידוי של מים חמים מתרחשת מהר יותר. פעולה זו מפחיתה את עוצמת הקול. ומים עם נפח פחות יקפיאו מהר יותר.
4. אם יש בטנה שלג תחת מיכל מים חמים, אז זה מפשיר, ואת הקשר התרמי של המיכל ואת המשטח הקירור משתפר. לפיכך, העברת החום עולה. מתחת למיכל עם מים קרים, השלג אינו נמס.
מדוע המים המלוחים אינם קופאים?
מים קופא (מתגבש) בכלמליחות. רק נקודת הקפאה של מים כאלה נמוכה יותר. לדוגמה: מים מזוקקים, בהם אין מלחים, קופאים ב -0 C; מים, שבו 2 גרם מלח מומס לליטר, זה קופא ב -0.1 * C; (35 גרם מלח / 1 ליטר) מתחיל להקפיא ב -1.9 * C.
במקרה זה, רק את המים מתגבש, ואת המלח עצמו יש נקודת הקפאה אפילו נמוך יותר. לכן הקרח הארקטי תמיד טרי.
