Почему таяние льда это физическое явление

Вещества в твёрдом состоянии плотнее, чем в жидком. Но вода — исключение.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №11(27). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Из курса физики известно, что при нагревании тело или жидкость расширяется, то есть увеличивается в объёме, а при охлаждении сжимается. Масса остаётся такой же. А плотность, напротив, при нагреве уменьшается, при охлаждении увеличивается, так как плотность обратно пропорционально объёму:

Один литр воды при 90°С весит примерно 964 грамма. При охлаждении до четырёх градусов, сжимается в объёме до 964 мл. Посчитаем, как изменяется плотность. Масса воды не меняется в процессе охлаждения.

Плотность воды при температуре 90°С равна:

964 г / 1000 мл = 0,964 г / мл

А при температуре 4°С:

964 г / 964 мл = 1 г / мл

Чем ниже температура, тем выше плотность воды. Вспомните закон Архимеда: если плотность тела больше плотности воды, то тело тонет. Лёд — замёрзшая вода — холоднее жидкой, значит, плотность льда должна быть больше, и лёд «обязан» тонуть. Но тут не всё так просто!

Все жидкости при охлаждении замерзают и превращаются в твёрдое тело. Для разных жидкостей температура замерзания разная, но общее правило не нарушается: при замерзании твёрдая часть тонет в незамёрзшей жидкости. Так ведут себя практически все жидкости, кроме «непослушной» воды. Сначала вода уменьшается в объёме. Так происходит, пока температура не достигнет 4°C. При дальнейшем охлаждении вода медленно расширяется, а при замерзании 0°C скачкообразно расширяется. В итоге объём воды увеличивается примерно на 10% — так что может разорвать ёмкость, в которой замерзает. Именно поэтому работники коммунальных служб хорошо знают, что зимой нельзя допустить появления льда в трубах с водой. Он обязательно разорвёт металлические трубы, какими бы прочными они не были.

Водородная связь ограничивает способность молекул воды образовывать плотную кристаллическую решётку. Вода кристаллизуется в относительно неплотную гексагональную кристаллическую структуру, которая содержит внутри ячеек пустоту размером с целую молекулу.

С наступлением зимы мы достаём коньки и готовим их к сезону катков. Обязательно относим на заточку перед катаниями. Но у новичков часто возникает вопрос: почему лезвия коньков такие узкие? Ведь на них неудобно не то что кататься, а даже стоять.Это не случайно: когда вы стоите на коньках, ваш вес через узкие лезвия коньков давит на лёд.

У коньков маленькая площадь опоры, поэтому давление на лёд — большое. При большом механическом давлении лёд под коньками тает и в этом месте появляется тонкая плёнка воды, благодаря чему коньки скользят. Но это возможно лишь тогда, когда на улице не очень холодно. При сильном морозе лёд под коньками тает плохо, поэтому кататься труднее.

Обычно вода при замерзании кристаллизуется — вспомните спаянные в красивый узор кристаллы снежинки. Учёные применяли низкие температуры, сверхбыстрое замораживание, охлаждение под большим давлением, сочетали эти «пытки» между собой. В результате получили так называемый аморфный лёд, не содержащий кристаллов. Аморфный лёд используется для замораживания биологических материалов: органов, клеток, тканей животных или человека. При обычном замораживании образующиеся кристаллы льда повреждают клетки органов и тканей.

Метод со сверхбыстрым охлаждением используют в крионике — технологии сохранения в состоянии глубокого охлаждения только что умерших людей и животных в надежде на то, что в будущем их удастся оживить и при необходимости вылечить.

Аморфный лёд образуется при сверхбыстром охлаждении воды до температуры –137 °C за тысячные доли секунды. При быстром замораживании кристаллы просто не успевают образоваться.

На сегодняшний день науке известно 17 (!) видов кристаллического льда, отличающихся формой кристаллов, плотностью и даже электрическими свойствами.

Правда, на Земле практически весь лёд относится к одному виду, названному «обычный кристаллический лёд» или по-научному — лёд Ih. В верхних слоях атмосферы изредка встречается и другая форма — лёд Ic. Все остальные виды льда получены в лабораториях экспериментальным путём. Но они могут встречаться на других планетах или кометах.

Фазовая диаграмма воды

Лёд может иметь одну из 17кристаллических структур (Ih, Ic – XVI) в зависимости от условии (температуры и давления).

Тройная точка воды соответствует значениям температуры и давления, при которых вода одновременно существует в трёх фазах — в твёрдом, жидком и газообразном.

В критической точке поверхностное натяжение жидкости падает до нуля, поэтому исчезает граница раздела фаз жидкость-пар. Такое состояние называется сверхкритической жидкостью.

На нашей планете около 30 млн кубических километров льда. Самые большие запасы находятся в Антарктиде. Это около 90% всего льда Земли, или порядка 80% пресной воды нашей планеты. Вполне вероятно, что проблема недостатка пресной воды может нас вынудить использовать антарктический лед в качестве источника питьевой воды. Однако просто топить запасы льда в Антарктиде не получится — это приведёт к другой глобальной проблеме, влияющей на климат Земли. Но эта тема достойна отдельной статьи

Источник

таяние льда

Словарь по географии . 2015 .

Смотреть что такое «таяние льда» в других словарях:

таяние льда — tirpimas statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Kietos medžiagos virtimas skysta dėl aplinkos (pvz., šilumos) poveikio (pvz., ledo tirpimas). atitikmenys: angl. melting; thaw; thaw of ice or snow; thawing; thawing of ice or snow… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

таяние — tirpimas statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Kietos medžiagos virtimas skysta dėl aplinkos (pvz., šilumos) poveikio (pvz., ledo tirpimas). atitikmenys: angl. melting; thaw; thaw of ice or snow; thawing; thawing of ice or snow… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

таяние снега — tirpimas statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Kietos medžiagos virtimas skysta dėl aplinkos (pvz., šilumos) poveikio (pvz., ledo tirpimas). atitikmenys: angl. melting; thaw; thaw of ice or snow; thawing; thawing of ice or snow… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

таяние — ▲ плавление ↑ снег, и, лед таяние плавление кристаллов льда в теплую погоду. снеготаяние. таять. талый. стаять. проталина. протаять. капель. сосулька. полый (полые воды) … Идеографический словарь русского языка

Лед — (физ.) твердое тело, образующееся из воды при понижении ее температуры до нуля и ниже. Переход воды в Л. есть физическое явление и совершается без изменения химического ее состава, но газы, растворенные в воде, при замерзании выделяются; соли… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Россия. Физическая география: Климат — Р. занимает такое большое пространство не только с З. на В., но и с С. на Ю., что климат разных ее частей, конечно, очень различен; но несправедливо довольно распространенное мнение, что в Р. встречаются все климаты от полярного до тропического:… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Ледники — движущиеся естественные скопления льда атмосферного происхождения на земной поверхности. Образуются из твёрдых атмосферных осадков там, где в течение года их отлагается больше, чем стаивает и испаряется; соответственно состоят из области… … Большая советская энциклопедия

абляция — уменьшение массы снега и льда в леднике или снежном поле за счёт таяния, испарения, сдувания снега, обвалов льда и откалывания айсбергов. Абляция происходит в осн. в тёплое время года и зависит от метеорологических условий, прежде всего от тем ры … Географическая энциклопедия

Пояса физико-географические — наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки. Каждому П. ф. г. свойственны особый режим тепла и влаги, свои воздушные массы, особенности их циркуляции и как следствие этого своеобразная выраженность и ритмика… … Большая советская энциклопедия

Фрам — У этого термина существуют и другие значения, см. Фрам (значения). Фрам Fram … Википедия

Источник

Почему скисание молока — химическое явление, а таяние льда — физическое?

Таяние льда — это всего лишь изменение агрегатного состояния вещества. Само же вещество не изменяется. Ведь если воду от талого льда заморозить, она опять превратится в лед. Вода остается водой, лед — это лишь ее «внешний вид».

А вот когда молоко скисает, многочисленные вещества в нем преобразовываются. Состав свежего молока и прокисшего разный.

Скисание молока- это химическое явление, так как происходит превращение одних веществ в другие — молекулы молока окисляются, то есть взаимодействуют с кислородом в присутствии молочнокислых бактерий и образуются новые окисленные вещества, которые обладают новыми химическими и физическими свойствами. Таяние льда — процесс превращения льда в воду — изменение агрегатного состояния без разрушения молекул воды

Скисание молока — это воздействие лактобактерий на молекулы молочного белка. Под их воздействием длинные молекулы молочного белка распадаются на более короткие. поэтому кисломолочные продукты усваиваются лучше, чем молоко.

При таянии льда меняется лишь агрегатное состояние — из твердого в жидкое. Никакого преобразования молекул при этом не происходит.

Цвета радуги мы узнали благодаря Исааку Ньютону.

Именно он придумал и рассказал другим, что радуга состоит из 7 цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового. Исаак Ньютон с особым трепетом относился к числу 7, он считал его священным, потому что данное число считалось «духом всего».

Будучи ребенком Ньютон прочитал Библию, хорошо разбирался в ней. Он знал, что создатель придумал мир за семь дней, а Иосиф сказал, что будет семь лет голода, Христос дал людям еду из семи хлебов, а что касается конца света, то информация о нем находится за семью печатями, а объявлен это должно под звуки семи труб.

Смысл есть во всем. «Обвинив» создателей мороженого Радуга в скрытой рекламе ЛГБТ, известный и не очень уважаемый политик хотела продемонстрировать свою приверженность семейным ценностям.Это и есть смысл обвинения.

Перебор налицо, эта особа явно перестаралась. Чувствуется что-то истерическое в желании выглядеть поборницей нравственности.

Можно, конечно, пойти вслед за американскими неграми. Они сносят сейчас памятники историческим личностям с белой кожей и ставят всех на колени, а мы можем запретить детские книги и мороженое, где упоминается радуга. И то и другое — маразм.

В задании, видимо, имелось в виду, что слово «корень» многозначно и обозначает разные явления. Например, корень растения (в частности, дерева) и корень зуба (в частности, человеческого).

Касающиеся дерева.

Корень дерева активно питает полезными веществами его ветви и плоды.

Ствол дерева цветом часто бывает похож на корень, но находится не под землёй, а над землёй.

Если повредить дереву корень, то оно быстро погибнет.

Корень – это основа любого дерева.

Дерево живёт, пока живёт и питается его корень.

Касающиеся зуба.

У каждого зуба человека есть свой корень.

Когда удаляют зуб, удаляют и его корень.

Корень зуба чем-то похож на корень дерева.

Если погибнет корень зуба, то разрушится и сам зуб.

Ох уж эти тонкости профессионального общения! А вы попробуйте сказать настоящему «тушителю пожаров», что он «пожарник». Думаю, реакция в 99 случаях из 100 будет примерно одинаковой: ваше внимание будет обращено на то, что «он не пожарник, а ПОЖАРНЫЙ». И могут добавить, что «пожарник» — это жук такой. В общем, в профессиональном сленге «пожарник» — это не тот, кто тушит, а, как-раз, наоборот, тот, кто поджигает. Да и чисто в перечне профессий, имеющем место быть в настоящее время, среди множества профессий есть профессия «пожарный», но нет профессии «пожарник».

Так что правильно называть тех, кто, рискуя жизнью (а это присутствует всегда — даже при тушении самого незначительного возгарания), борется с огнём и тушит пожары, именно «пожарные», а не какие-то там «пожарники».

Гладко (красиво выглядит) на бумаге, да забыли про овраги.

Прежде чем распределять куда бы то ни было выпускников ВУЗов не мешало бы спросить согласие работодателя о приёме сих выпускников к себе на работу.

Другой аспект данного вопроса. Нежели человека посылают куда то подальше поработать два года, где прикажете этому человеку жить? Или он должен в шалаше ютиться? Вот и привязывается к распределяемому пресловутый квартирный вопрос.

Идея трудоустройства молодых специалистов не так проста как кажется.

Источник

Почему таяние льда это физическое явление

Из курса природоведения и физики вы знаете, что с телами и веществами происходят изменения, которые делятся на физические и химические .

Как вы считаете, можно отличить физическое явление от химического?

ЯВЛЕНИЯ

Физические

Химические

Физическими называют такие явления, при которых не происходит превращений одних веществ в другие, а меняются их агрегатные состояния, форма и размеры тел.

Химическими называют такие явления, при которых происходит превращения одних веществ в другие.

Химические явления чаще называют химическими реакциями, т.е. химические реакции – это химические явления.

Давайте теперь попробуем определить, какие явления являются физическими, а какие – химическими.

Наблюдения, сопровождающие опыт

Вывод о явлении

Горение бенгальского огня

Плавление свечи

Образование наплыва на свече

Почернение сахара и увеличение его объёма (подъём за счёт выделяемого газа)

Фильтрование рас твора глины

Глина на фильтре, фильтрат бесцветный прозрачный

Взаимодей ствие раствора медного купороса с раствором щелочи

Образование осадка голубого цвета

Признаки химических реакций.

Изменение цвета
Появление запаха
Выделение газа
Образование осадка
Излучение цвета
Выделение или поглощение теплоты.

Какие из перечисленных явлений следует отнести к химическим?

Образование облаков
Подгорание пищи
Засахаривания варенья
Прокисание молока
Протухание куриного яица
Образование снежинок
Горение бензина
Испарение духов.

Вернувшись домой после урока химии ученик подумал: «Как много вокруг химических явлений!

• Идет тепло от батарее отопления • Загорелась неоновая реклама • Горят именные свечки на торте • Мама «гасит» соду уксусом, готовя тесто • Масляная краска высыхает на воздухе • Скисшее молоко, не выпито кошкой • После выключения компьютера изменяется цвет экрана • После добавления сахара чай становится сладким • Из открытой бутылки «Фанты» выделяются пузырьки газа• На гвоздях в гараже появляется ржавчина.

В чем ошибся ученик?

II. Задания для закрепления

№2. Посмотрите видео-эксперимент «Взаимодействие соды с соляной кислотой» Какое явление вы наблюдали? Почему?

№6. Поработайте с тренажёром и ответьте на вопросы:

Тест «Физические и химические явления» Загрузите модуль

Источник