Chimie și chimie № 5 2018

Dacă găsiți o eroare pe pagină, selectați-o și apăsați pe Ctrl + Enter

ICE SUB PRESIUNE

Sârmă trasă taie gheața, dar nu vedeți liniile tăieturii: rămâne complet intact pe firul care taie gheața. Ce se întâmplă aici?

Gheața se topește în locul în care suprafața sa este sub presiune puternică. Sârmă cu greutatea suspendată pe ea se apasă pe suportul de gheață și, prin urmare, gheața sub sârmă se topește.

În stratul subțire de apă format, firul se scufundă mai adânc, iar deasupra acestuia apa îngheață din nou, pentru că nimic nu îl apasă. Când firul taie întreaga bară de gheață și cade, cusătura este aproape imposibil de văzut: bara rămâne aproape complet intactă.

Astfel, am aflat că punctul de topire al gheții depinde de presiune. Reamintim că punctul de topire este temperatura la care are loc topirea. Cu cât este mai mare presiunea, cu atât este mai mare punctul de topire [K1].

Puneți o bara de gheață într-o bucată de sârmă subțire și o atribuiți greutății mari. După o jumătate de oră, firul va tăia gheața spre mijloc

Acest fenomen este utilizat pe scară largă pentru patinaj. Corpul skater-ului își exercită toată greutatea pe schițele subțiri ale patinei, care, prin urmare, se prăbușește cu mare forță pe suprafața gheții de sub ele. Ca urmare, se topește imediat. Formată un strat subțire de apă joacă rolul de lubrifiant - patinatorul ușor alunecă pe gheață. Apa joacă rolul de ulei de motor, ceea ce reduce frecarea. De îndată ce calul sa mișcat, presiunea pe gheață a scăzut, iar apa nou formată imediat a înghețat.

Când sculptăm un bulgăre de zăpadă, o parte din zăpadă se topeste și, adică, lipsește restul masei sale. Acest lucru nu se întâmplă atât de mult sub influența căldurii mâinilor noastre, ci din cauza presiunii pe care o punem pe mâini pe o bucată de zăpadă.

Acest lucru poate fi văzut cel puțin din faptul că stoarcerea puternică a unei zăpadă de zăpadă și apoi lăsarea acesteia, putem obține un bulgăre de zăpadă ca gheața.

Ghețarii sunt râuri de gheață care curg încet din munții înalți. Mobilitatea maselor de gheață solide se bazează pe faptul că straturile inferioare se topește sub presiunea masei de gheață care depășește, astfel încât toată masa se deplasează în jos pe panta.

După cum puteți vedea, experimentul este foarte simplu și am vrut să-l conduc, dar într-un apartament în oraș (fără balcon) este dificil să faceți acest lucru: gheața ar trebui să fie în îngheț - altfel se va topi.

Ivan Nikolayevich a realizat acest experiment în următoarea versiune:

„Experiența PROGRESS cu gheață, cu toate acestea, rezultatele au fost dezamăgitoare luate pentru porcul experiment de gheață din sticle de 2 litri, sârmă de nicrom 0,3 mm în diametru (de la 2 kW helix), greutatea -. Greutate 16 kg.

Un fir mai subțire de nicrom cu un diametru de 0,25 mm a fost rupt în timpul testului de sarcină. Experimentul a durat 4 ore la o temperatură de -6 ° C. Ca urmare, firul a intrat mai adânc (mai puțin diametrul firului). A rămas doar o canelură subțire.

Se pare că este necesar fie sârmă subțire super-puternică, fie alte condiții care nu sunt specificate în descriere. Deși ar părea că, cu atât mai puțin îngheț, cu atât mai puțină presiune este necesară pentru a topi gheața. Nu exclud posibilitatea ca descrierea experienței să fie un mit, ca o "flacără rece". "

Cu toate acestea, sa întâmplat neașteptat:

„Experiența a atins deja 20 oră, și am disperare pentru a vedea rezultatul. Între timp, dezghețul a început. Acum, temperatura a ajuns la +1,5 ° C și începutul firului să treacă prin gheață. Sa ​​dovedit că principala condiție se topește ușor gheața. Cusătura este abia vizibil vizual, pe o turbiditate mică, dar gheața este înghețată din nou. "

În fotografiile de mai jos, firul este în interiorul gheții aproximativ 8 mm. Cusătura poate fi văzută din turbiditatea mică și bulele de aer. Fotografiile sunt făcute ușor lateral și cu lumină de fundal pentru a arăta mai bine cusătura, ochiul poate fi văzut mult mai bine.

Și, în final, rezultatul experimentului final:

„Experiența complet confirmat. Folosit de încărcare 12 kg, sârmă de 0,25 mm. Se repetă acest lucru simplu, dar destul de interesant experiență pentru toată lumea poate. Și-l nevoie de el la temperatura camerei, care este și este“ secret“. Asta este urât, dar cea mai ușoară opțiune.

Utilizați sârmă din spirala nichrome 0,5-0,6 kW și încărcați 10-12 kg. Viteza de tăiere a gheții la temperatura camerei (+ 24 ° C) este de aproximativ 2 mm / min. Este clar vizibil, dacă înlocuiți o riglă sub sarcină, care servește ca nivel. Manechinul dintr-o sticlă de 2 litri a fost tăiat în 26 de minute, dar adâncimea era deja la aproximativ un centimetru când am început experimentul. La sfârșit, o bucată subțire de gheață a devenit zgâriată, dar gheața este în mod surprinzător înghețată când firul trece prin ea. După experiment, o bucată de gheață de aceeași forță, puteți vedea doar cusatura ceață. "

Am planuit un experiment despre "tăierea gheții" pentru o lungă perioadă de timp, într-un congelator timp de o jumătate de an a pus o sticlă de PET de 2 litri cu apă (care fusese deja înghețată de mult timp). Deoarece experimentul nu a necesitat îngheț (mai degrabă, dimpotrivă), experimentul ar putea fi efectuat pur și simplu în laborator. În cele din urmă, "mâinile au ajuns".

Am scos sticla, am tăiat plasticul și am extras o bucată de gheață. Sticla era aproape plină, dar a rămas puțin aer. Când am tăiat coaja flaconului, am descoperit că există o presiune ridicată înăuntru - aerul fluieră spre exterior (acest lucru nu este surprinzător, deoarece cu înghețarea apei crește volumul acestuia).

O bucată de gheață era fixată între două scaune. Sârmă de oțel subțire nu era la îndemână, așa că am luat un fir de nailon. A reușit să atașeze la șir două gantere cântărind 4 kg și o cilindru de oțel cântărind aproximativ 5 kg (în total aproximativ 13 kg) și le-a atârnat pe un cartof gheață.

Douăzeci de minute mai târziu, am văzut că firul a intrat adânc în gheață, iar gheața de deasupra „închis“, cu toate acestea, atunci când viteza estimată de mișcare, am realizat că nu va avea timp înainte de sfârșitul zilei - experiența a trebuit să se oprească și scoate firul de gheață. O bucată de gheață a fost pusă înapoi în congelator.

A doua zi, indiferent cât de greu am încercat să atârneam încărcătura de ieri pe un fir capron, nu puteam: firul a fost rupt în mod constant. După o serie de încercări nereușite, am luat un fir de oțel cu un diametru de aproximativ 1 mm și am atârnat încărcătura. Temperatura în laborator a fost de aproximativ 20 ° C.

Curând a devenit clar că firul este scufundat în gheață, iar gheața peste el este din nou înghețată. Calea prin care firul tăia prin gheață era vizibilă, dar numai dacă te uiți atent: în caz contrar s-ar părea că firul se afla în apă până când a înghețat.

Sârmă adânc în gheață, în timp ce marginile sale se apropiau, dar sa întâmplat încet. În timpul experimentului, o bucată de gheață s-a topit și a pierdut aproximativ o treime din masa (prin ochi). După aproximativ două ore, firul cu încărcătură a trecut prin gheață și a căzut (trăgând puțină gheață din partea inferioară a piesei). Locul în care firul trecea prin gheață era vizibil, dar nu foarte clar. Încercările mele de a împărți o bucată de gheață în două jumătăți de mâini nu au avut succes. Apoi a încercat să bată o bucată de gheață pe copac (locul unde era firul) - și fără succes: gheața a început să se prăbușească, dar niciodată nu sa împărțit în două jumătăți.

Articole similare

• Chimie și chimie № 3 2018

• Prezentare pe tema iodului - descarca prezentari despre chimie

• Comunicate de presă - 28 noiembrie 2018 - "Laboratorul operei moderne"

Trimiteți-le prietenilor: