Эксперимент: как долго не тает лёд кубиками из супермаркета?
Журналист купил готовый лёд в «Центрторге» и проверил его на долговечность в жару
Читать все комментарии
Войдите, чтобы добавить в закладки
Эти летом всё больше воронежцев, отдыхающих на природе, берут с собой лёд кубиками в пакетах. Такой товар, причём пяти видов, появился в супермаркетах «Центрторг». Как рассказывают сами жители, с помощью льда они делают освежающие коктейли дома и на даче, охлаждают напитки и скоропортящиеся продукты, когда приходят на пляж или едут с ночёвкой на природу, им они обтираются в бане. Применений масса!
Лёд из магазина, сделанный в специальном аппарате лёдогенераторе, они предпочитают самодельному из морозилки, поскольку первый в разы медленнее тает и намного дольше охлаждает. Мы решили проверить это утверждение и провели эксперимент.
Проверяем лёд на прочность
Рано утром мы направились в «Центрторг», расположенный в торговом центре «Молодёжный». В холодильнике для эксперимента мы решили выбрать лёд в разных упаковках разного объёма.
Взяли пакет плотного льда «Холод севера» (1 кг), пакет льда «Коктейльная вечеринка» (1,5 кг) и забрали последний 5-килограммовый пакет «Охлаждашки». Судя по всему, в Северном живут настоящие любители льда!
Перед тем как везти лёд в испытательную лабораторию, с ним мы посидели на скамейке под солнцем у торгового центра 20 минут. Затем подъехал наш водитель, и мы отправились в путь. Дорога заняла 30 минут.
Лёд «Холод севера» (1 кг). Его особенность указана на упаковке: охлаждает в течение 7 часов благодаря крупным кубикам, созданным за счёт послойной заморозки питьевой воды.
Упаковку с этим льдом мы везли в салоне авто в пакете на полу.
Приехав на место, упаковку открыли. Спустя час лёд полностью сохранил свою структуру. Талая вода в упаковке отсутствовала. Затем мы измерили температуру в упаковке со льдом. За минуту измерений термометр показал 11 о С.
Затем мы оставили пакет в помещении на 7 часов. За это время около половины кубиков превратились в воду, в пакете ещё остались льдинки. Стол под пакетом льда оказался немного влажным ‒ лужа не образовалась. Мы снова измерили температуру внутри упаковки. Через минуту столбик термометра замер на отметке «5 градусов». «Холод севера» однозначно прошёл проверку.
Лёд «Коктейльная вечеринка» (1,5 кг). Его особенность ‒ эстетически привлекательная коническая форма льдин. Упакован в трёхслойный термопакет ‒ его можно использовать вместо ведра для льда.
Упаковку с этим льдом мы везли в руках.
Открыв пакет в помещении, мы обнаружили, что льдинки ничуть не изменили форму. Создалось ощущение, что упаковку мы только что достали из морозилки, а не доставляли по жаре в течение 50 минут.
В течение последующих часов упаковка продолжала стоять на столе в комнате с температурой 26 градусов. Стол остался сухим под пакетом, даже когда в нём образовалась талая вода. «Коктейльная вечеринка» прошёл проверку.
Лёд «Охлаждашка» (5 кг). Его особенность ‒ практически моментальное охлаждение продуктов и напитков за счёт минимального расстояния между фракциями льда.
Большой пакет мы везли в багажнике авто. Через 20 минут на улице под солнцем и 30 минут в багажнике мы открыли пакет ‒ не было и намёка на таяние.
Там же при 29 градусах мы оставили пакет на 4 часа.
Вернувшись, обнаружили, что под упаковкой образовалась небольшая лужица. Растаяла приблизительно 1/4 часть пакета. «Охлаждашка» оказался стойким к жаре и прошёл проверку.
Почему лёд из магазина долго не тает
Дело в законах физики. Чем выше плотность, тем тело дольше сохраняет холод (тепло) и быстрее его отдаёт. Получается, что плотный лёд дольше не тает и быстрее охлаждает напиток в отличие от льда с меньшей плотностью.
Лёд можно приготовить, заморозив воду в морозилке, а можно в специальном аппарате лёдогенераторе. В первом случае лёд получится более хрупким: он будет таять быстрее, охлаждать начнёт далеко не сразу и будет делать это короткое время. Дело в том, что в холодильнике лёд замерзает сразу со всех сторон и в центре такого кубика скапливается воздух, что негативно сказывается на его характеристиках.
Производственный пищевой лёд отличается повышенной плотностью, за счёт чего гораздо медленнее тает и обладает более мощным и продолжительным охлаждающим эффектом. Высокая плотность льда из аппарата достигается за счёт того, что лёдогенератор растит кубик постепенно ‒ снизу вверх, в нём отсутствуют пузырьки воздуха. Кроме того, сделанный аппаратом лёд не содержит вкуса и запаха в отличие от льда из морозилки.
Где купить лёд кубиками в Воронеже
Лёд «АЙС В КУБЕ» продаётся в пяти супермаркетах «Центрторг» в Воронеже. Холодильник с ним можно найти в отделе с замороженными полуфабрикатами и мороженым.
Адреса магазинов «Центрторг», где продаётся пищевой лёд:
- ул. Жукова, 1 (ТЦ «Северный»);
- ул. Лизюкова, 62 (ТЦ «Молодёжный»);
- ул. Космонавтов, 17Б (ТЦ «Космос»);
- пр-т Революции, 58 (ДТ «Утюжок»);
- ул. Кропоткина, 13А (ДТ «Три богатыря»).
Источник
При какой температуре тает лед? Количество теплоты для нагревания льда
Каждому известно, что вода может находиться в природе в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. При плавлении происходит превращение твердого льда в жидкость, а при дальнейшем нагревании жидкость испаряется, образуя водяной пар. Каковы же условия плавления, кристаллизации, испарения и конденсации воды? При какой температуре тает лед или образуется пар? Об этом мы поговорим в данной статье.
Вода на Земле
Нельзя сказать, что водяной пар и лед редко встречаются в повседневной жизни. Однако наиболее распространенным является именно жидкое состояние – обычная вода. Специалисты выяснили, что на нашей планете находится более 1 млрд кубических километров воды. Однако не более 3 млн км 3 воды принадлежат пресным водоемам. Достаточно большое количество пресной воды «покоится» в ледниках (около 30 млн кубических километров). Однако растопить лед таких огромных глыб далеко не просто. Остальная же вода соленая, принадлежащая морям Мирового океана.
Вода окружает современного человека повсюду, во время большинства ежедневных процедур. Многие считают, что запасы воды неиссякаемы, и человечество сможет всегда использовать ресурсы гидросферы Земли. Однако это далеко не так. Водные ресурсы нашей планеты постепенно истощаются, и уже через несколько сотен лет пресной воды на Земле может не остаться вовсе. Поэтому абсолютно каждому человеку нужно бережно относиться к пресной воде и экономить ее. Ведь даже в наше время существуют государства, в которых запасы воды катастрофически малы.
Свойства воды
Прежде чем говорить о температуре таяния льда, стоит рассмотреть основные свойства этой уникальной жидкости.
Итак, воде присущи следующие свойства:
- Отсутствие цвета.
- Отсутствие запаха.
- Отсутствие вкуса (однако качественная питьевая вода имеет приятный вкус).
- Прозрачность.
- Текучесть.
- Способность растворять различные вещества (например, соли, щелочи и т. д.).
- Вода не имеет собственной постоянной формы и способна принимать форму сосуда, в который попадает.
- Способность очищаться посредством фильтрования.
- При нагревании вода расширяется, а при охлаждении сжимается.
- Вода может испаряться, превращаясь в пар, и замерзать, образуя кристаллический лед.
В этом списке представлены основные свойства воды. Теперь разберемся, каковы особенности твердого агрегатного состояния этого вещества, и при какой температуре тает лед.
Снег и лед
Лед – это твердое кристаллическое вещество, которое имеет достаточно неустойчивую структуру. Он, как и вода, прозрачен, не имеет цвета и запаха. Также лед обладает такими свойствами, как хрупкость и скользкость; он холодный на ощупь.
Снег также представляет собой замерзшую воду, однако обладает рыхлой структурой и имеет белый цвет. Именно снег каждый год выпадает в большинстве стран мира.
Как снег, так и лед – крайне неустойчивые вещества. Чтобы растопить лед, не нужно прикладывать особых усилий. Когда же он начинает таять?
Плавление льда
В природе твердый лед существует только при температуре 0 °C и ниже. Если же температура окружающей среды поднимается и становится больше 0 °C, лед начинает таять.
При температуре таяния льда, при 0 °C, происходит и другой процесс – замерзание, или кристаллизация, жидкой воды.
Данный процесс можно наблюдать всем жителям умеренно континентального климата. Зимой, когда температура на улице опускается ниже 0 °C, достаточно часто выпадает снег, который не тает. А жидкая вода, находившаяся на улицах, замерзает, превращаясь в твердый снег или лед. Весной же можно увидеть обратный процесс. Температура окружающей среды поднимается, поэтому лед и снег тают, образуя многочисленные лужи и грязь, которую можно считать единственным минусом весеннего потепления.
Таким образом, можно сделать вывод, что, при какой температуре начинает таять лед, при такой же температуре начинается и процесс замерзания воды.
Количество теплоты
В такой науке, как физика, часто используется понятие количества теплоты. Данная величина показывает количество энергии, необходимой для нагревания, плавления, кристаллизации, кипения, испарения или конденсации различных веществ. Причем каждый из перечисленных процессов имеет свои особенности. Поговорим о том, какое количество теплоты для нагревания льда требуется в обычных условиях.
Чтобы нагреть лед, нужно сначала его растопить. Для этого необходимо количество теплоты, нужное для плавления твердого вещества. Теплота равняется произведению массы льда на удельную теплоту его плавления (330-345 тысяч Джоулей/кг) и выражается в Джоулях. Допустим, что нам дано 2 кг твердого льда. Таким образом, чтобы его растопить, нам понадобится: 2 кг * 340 кДж/кг = 680 кДж.
После этого нам необходимо нагреть образовавшуюся воду. Количество теплоты для данного процесса рассчитать будет немного сложнее. Для этого нужно знать начальную и конечную температуру нагреваемой воды.
Итак, допустим, что нам требуется нагреть получившуюся в результате плавления льда воду на 50 °C. То есть разница начальной и конечной температуры = 50 °C (начальная температура воды – 0 °C). Тогда следует умножить разность температур на массу воды и на ее удельную теплоемкость, которая равняется 4 200 Дж*кг/°C. То есть количество теплоты, необходимое для нагревания воды, = 2 кг * 50 °C * 4 200 Дж*кг/°C = 420 кДж.
Тогда получаем, что для плавления льда и последующего нагревания получившейся воды нам потребуется: 680 000 Дж + 420 000 Дж = 1 100 000 Джоулей, или 1,1 Мегаджоуль.
Зная, при какой температуре тает лед, можно решить множество непростых задач по физике или химии.
В заключение
Итак, в данной статье мы узнали некоторые факты о воде и о двух ее агрегатных состояниях – твердом и жидком. Водяной пар, однако, представляет собой не менее интересный объект для изучения. Например, в нашей атмосфере содержится приблизительно 25*10 16 кубических метров водяного пара. К тому же, в отличие от замерзания, испарение воды происходит при любой температуре и ускоряется при ее нагревании или при наличии ветра.
Мы узнали, при какой температуре тает лед и замерзает жидкая вода. Такие факты всегда пригодятся нам в повседневной жизни, так как вода окружает нас повсюду. Важно всегда помнить о том, что вода, в особенности пресная, является иссякаемым ресурсом Земли и нуждается в бережном к ней отношении.
Источник
Лед тает
В этой статье блога Вольных Ледорубов речь пойдет о природе таяния льда. Почему лед тает, каким образом, при каких условиях и с какой скоростью?
Как известно, вода в окружающей нас среде находится в трех ипостасях – в виде жидкости, в виде пара, и в виде твердого тела (иначе говоря, льда), при этом вода может свободно переходить из твердого агрегатного состояния в жидкое, из жидкого в газообразное, и наоборот, всегда возвращаясь к исходным свойствам.
Нуль градусов по шкале Цельсия (0°С), при условии нормального атмосферного давления в 1 атмосферу (760 мм ртутного столба), является температурным значением фазового перехода воды из жидкого состояния в твердое (кристаллы льда) и, наоборот, из твердого в жидкое. Получается, что при постоянной нулевой температуре вода может быть как льдом, так и жидкостью, а вопрос кристаллизации или таяния заключается лишь в том, в какой начальной фазе состоит вода и какое на нее оказывается воздействие. В этой температурной точке лед продолжает оставаться льдом, а жидкость – жидкостью, если, соответственно, температура окружающего воздуха не поднимется выше нулевой отметки или не опустится ниже нее. В противном случае происходит теплообмен. То есть, нагревание льда при нуле градусов приводит к тому, что его температура уже не повышается – затраченное тепло уходит на разрушение кристаллической структуры льда, а после того, как весь лед растает и станет жидкостью, дальнейшее нагревание обусловит повышение температуры воды. В процессе замерзания дело обстоит ровно наоборот – с понижением окружающей температуры ниже нуля вода кристаллизуется, высвобождая при этом то количество энергии (тепла), которое необходимо для таяния того же объема льда.
Удельная теплота плавления льда достаточно высокая и равна 335 кДж/кг (килоджоулей/килограмм); если сравнить с другими веществами, то у свинца, например, она составляет только 25 кДж/кг, у золота – 66.2, у серебра – 105, у железа – 277. Чтобы было более понятно, скажем, что для превращения 1 кг снега или льда в воду, требуется столько же энергии, сколько необходимо для нагревания 1 литра воды до температуры 80°С . Поэтому, не стоит удивляться тому, что с наступлением весны в затененных участках подолгу может лежать и не таять снег. Если бы лед имел низкую удельную теплоту плавления, он таял бы еще быстрее обычного, а вода в реках и водоемах замерзала бы с наступлением заморозков.
Говоря о таянии льда или кристаллизации жидкой воды, стоит учесть некоторые существенные факторы, влияющие на эти процессы.
Как было уже отмечено, и для первого, и для второго фазового перехода важным условием является давление. Для большинства веществ характерно то, что при фазовом переходе увеличение давления способствует увеличению температуры нагревания. Высокое давление приводит к тому, что атомы вещества начинают уплотняться, соответственно кристаллическая решетка сжимается, следовательно, на ее разрушение требуется больше энергии. Однако в случае с водой зависимость температуры от давления выглядит иначе. Вода, замерзая, превращается в твердое тело (лед), но в отличие от многих веществ, при затвердевании она не уменьшается, а, наоборот, увеличивается в объеме примерно на 9%. Плотность льда меньше плотности воды в жидком виде, при 0°С у льда она составляет 916.7 кг/м3, а у воды – 999.8 кг/м3 (вот почему лед и не тонет в воде), а значит, увеличение давления способствует ускорению перехода воды из твердого состояния в жидкое, что в свою очередь приводит к снижению температуры плавления льда. Например, чтобы снизить температуру плавления льда на 1°С нужно увеличить давление боле чем на 100 кгс/см2 (килограмм-сила/кв.см) или 10 МПа (мегапаскалей).
Зависимость температуры плавления льда от давления
Наглядно зависимость температуры плавления льда от давления можно увидеть на опыте. Через ледяной блок перекидывается нейлоновая нить, а к концам нити привязываются грузы; под давлением нити лед подтаивает, нить опускается, а образовавшаяся вода следом за нитью обратно замерзает. Таким образом, нить постепенно проходит сквозь лед, а сам ледяной блок в то же время остается целым.
Важным условием для образования льда является содержание в воде мельчайших взвесей, которые будут в данном случае являться ядрами ледяных кристаллов (о формировании ледяных кристаллов Вы также можете прочесть в статье « Микроледяные скульптуры »).
Дистиллированная же вода, очищенная от всяких примесей, может оставаться жидкостью и при отрицательной температуре, так как молекулам воды не за что будет зацепиться, чтобы создать кристаллическую решетку, но только в том случае, когда на воду не оказывается воздействие. А если же, к примеру, в сосуд с очищенной водой бросить кусок льда или бутылку с дистиллятом встряхнуть, процесс кристаллизации будет мгновенным, и за несколько секунд вода превратится в лед, благодаря пузырькам воздуха, микрочастицам, попавшим в воду, неровностям на поверхности сосуда.
Дистиллированная вода находясь на больших высотах в виде мельчайших капелек не замерзает даже при очень низких температурах, от -30 °С и ниже.
На фазовые переходы воды влияет также степень ее солености. Морская вода, в отличие от пресной, замерзает всегда при температуре ниже 0°С. Различие температур ее замерзания зависит от концентрации в ней солей, например, при 20%-ной солености температура замерзания составляет около -1°С, а при 40%-ной – чуть выше 2°С.
Концентрация соли снижает и температуру плавления льда. Мы часто с вами видели, как заледенелые проезжие части и пешеходные дорожки посыпали солью. Так вот, соль соединяясь с крупинками верхнего слоя льда, благодаря механическому воздействию, оказываемому нашими ногами и колесами автотранспорта, а также солнечным лучам и ветру, вызывающим подтаивание ледяной корки, образует своего рода смесь. Температура плавления смесей всегда ниже, чем температура плавления отдельных веществ, поэтому лед на дорогах начинает таять незамедлительно. При таянии образуется соленый водный раствор, который помогает растопить лед дальше.
Источник
