Kategori: Kjemi
Publisert: desember 9, 2013
Ja, vannet kan være flytende under null grader Celsius. Det er et par måter som dette kan skje.
Først av alt, den fasen av et materiale (om det er gass, væske eller fast), avhenger sterkt av både temperatur og trykk., For de fleste væsker, for å legge press øker temperaturen som væsken fryser til solid. En solid dannes når den er løs, svingete molekylene i en væske komme sakte nok og nær nok til å danne stabile obligasjoner som feste dem på plass. Da vi legge press på en væske, tvinger vi molekyler for å få tettere sammen. De kan derfor danne stabile obligasjoner og bli en solid, selv om de har en høyere temperatur enn frysepunktet ved standard trykk. Vann er noe unikt, skjønt. Vannmolekyler er spredt ut når de er bonding i en solid krystallinsk struktur., Dette sprer seg ut handlingen fører isen for å være mindre tett enn flytende vann, noe som fører isen til å flyte. Dette sprer seg ut virkningen av vannmolekylene som under frysing betyr også at å bruke press på vann senker frysepunktet. Hvis du bruker nok press (noe som gjør det vanskelig for vannmolekylene å spre seg ut i solid struktur), du kan ha flytende vann flere grader under null grader Celsius.
Selv om du ikke bruker press, kan du fortsatt ha flytende vann på sub-null temperaturer ved hjelp av tilsetningsstoffer., Tilsetningsstoffer som for eksempel salt kan påvirke den kjemiske bånd trengs for å danne en solid og at de derfor kan senke vannets frysepunkt. Salt består av sterke natrium og klor ioner. Når det løses i vann, vann molekyler har en tendens til å holde seg til salt ioner i stedet for til hverandre, og at de derfor ikke fryse så lett. Når du legger til mer salt til vannet, sin frysepunkt fortsetter å slippe til vannet når metning og ikke kan holde på mer salt. Hvis du vil legge til nok salt, frysepunktet for vann kan slippes så lavt som -21 grader Celsius., Dette faktum innebærer at vann på -21 grader Celsius kan fortsatt væske hvis det er nok salt er lagt til. I stedet for å holde væske-vann fra frysepunktet, kan denne kraftige holderen for salt kan også brukes til å slå isen tilbake i vannet. Når vi strør salt på isete fortau senker frysepunktet av isen under omgivelsestemperaturen og isen smelter. Men når vi strør salt på isete gangveier vil ikke hjelpe hvis temperaturen er under -21 grader Celsius. Effekten av salt på vannets frysepunkt også har dyptgripende virkninger på jordens hav.,
Selv om du ikke bruker press og ikke legge noe til vann, kan du fortsatt ha flytende vann ved temperaturer under null grader Celsius. For vannet til å fryse til is, er det behov for noe å fryse på for å starte prosessen. Vi kaller disse utgangspunkter «nucleation sentre». I de fleste situasjoner, en liten bit av støv, urenhet, eller selv små vibrasjoner i vannet gir nucleation sentre for vann til å fryse på. Men hvis vannet er veldig rent og veldig stille, det er noe for vannmolekylene til å utkrystallisere seg på., Som et resultat, kan du kjøle deg veldig rent vann godt under null grader Celsius uten å fryse. Vannet i denne tilstanden kalles «svært underkjølte». Ved standard trykk, rent vann kan være underkjølt til så lavt som om -40 grader Celsius. Underkjølt vann er forhindret fra å fryse bare av mangel på nucleation sentre. Derfor, når nucleation sentrene er gitt (som kan være så enkelt som en vibrasjon), den underkjølt vann fryser raskt. Underkjølt regn er et naturlig eksempel på underkjølt flytende vann., Når underkjølt regn treffer en gjenstand på jordens overflate, som objektet gir nucleation sentre, og regnet fryser til is.
Emner: frysing, frysepunkt, underkjølt regn, is, fase diagram, press, underkjølt, temperatur, vann