Снег плавится при температуре

При какой температуре тает лед и снег: какое количество теплоты необходимо затратить

Вода в природе может находиться в трех разных агрегатных состояниях:

Лед и снег находятся в твердом состоянии, после плавления они превращаются в жидкость, а при нагревании этой же жидкости, она испаряется и превращается в водяной пар. Многим интересно, какие условия должны быть для плавления, замерзания и испарения воды? При какой температуре тает лед и снег или получается вода и пар? О всем этом вы узнаете в этой познавательной 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 км3 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.

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.

Плавление снега

Рассмотрим, какое количество теплоты нужно затратить, что бы из 4 кг. снега получить 4 кг. горячей воды (100°С) при температуре окружающей среды — 10°С.

Дано:

• m = 4 кг — масса снега
• t1 = -10 C — температура снега
• t2 = 0 C — температура плавления снега
• t3 = 100 C — температура кипящей воды
• С1 = 2100 Дж/кг*С — удельная теплоемкость снега
• Л = 330000 Дж/кг — удельная теплота плавления cнега
• С2 = 4200 Дж/кг*С — удельная теплоемкость воды
• Q-?

Решение:

• Q1 = C1*m*(t2-t1)
• Q2 = Л*m
• Q3 = C2*m*(t3-t2)
• Q = Q1 + Q2 + Q3
• Q1 = 2100*4*(0+10) = 84000 Дж
• Q2 = 330000*4 = 1320000 Дж
• Q3 = 4200*4(100-0) = 1680000 Дж
• Q = 1680000 + 84000 + 1320000 = 3084000 Дж = 3084 кДж

Ответ:

Превращение воды в пар

Задача: Найти сколько энергии необходимо затратить, что бы превратить 1 кг. воды в пар, если изначально температура воды составляет 25°С.

Решение:

• На нагрев 1 кг воды на 1°С необходимо затратить 4200 Дж;
• Для нагрева с 25°С до 100 °С необходимо нагреть воду на 75°С;
• Для этого нужно затратить 4200*75=315000 Дж;

Ответ:

• Необходимо затратить 315 кДж.

Выводы

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*1016 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.

Так же мы недавно писали о том, с чего начинать подготовку к ЕГЭ, советуем всем школьникам, даже тем, кто учится не в выпускных классах прочитать эту статью.

Источник

Обман или просто физика: в TikTok поджигают снег, а он «плавится»

В сети набирает популярность видео из Испании, на котором женщина пытается поджечь снег, но он, судя по кадрам, лишь плавится и чернеет. Опыт стали повторять и в России – в TikTok можно встретить десятки роликов, где жители поджигают снег. Мы решили проверить, действительно ли снег будет не таять, а коптиться.

Все началось в ролика, который сняли жительница Испании, где выпало небывалое количество снега. Женщина подожгла снег, но он не растаял, а начал плавиться и чернеть. Тогда автор видео предположила, что снег искусственный и сделан из пластика.

«Это что угодно, но только не снег. Думаю, это пластик. Сколько можно нас обманывать», – прокомментировала она.

«ТВК Красноярск» тоже решили провести опыт со снегом. И результат получился тот же.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзене

Поделиться этим материалом в социальных сетях и мессенджерах

Информация, размещаемая на ресурсе tvk6.ru, предназначена для персонального использования. Запрещается копирование и/или воспроизведение информации без активной ссылки на данный ресурс. Администратор сайта tvk6.ru вправе удалить комментарий без объяснения причин.

СМИ Сетевое издание «ТВК Красноярск». Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС77 — 68730, выдано 28 февраля 2017 года Роскомнадзором.
Учредитель Общество с ограниченной ответственностью «Новости»
Главный редактор Бухтуева Мария Вячеславовна
Продукция Сетевого издания содержит информацию возрастных категорий 16+

Прайс-лист радиоканала Ретро ФМ Красноярск на размещение агитационных материалов к выборам 19 сентября 2021 года
Прайс-лист радиоканала Радио Шансон Красноярск на размещение агитационных материалов к выборам 19 сентября 2021 года
Прайс-лист радиоканала Бизнес ФМ Красноярск на размещение агитационных материалов к выборам 19 сентября 2021 года
Прайс-лист ИА «Запад24» на размещение агитационных материалов к выборам 19 сентября 2021 года
Прайс-лист телеканала ТВК на размещение агитационных материалов к выборам 19 сентября 2021 года
Прайс-лист телеканала ТВК-город («Че») на размещение агитационных материалов к выборам 19 сентября 2021 года
Прайс-лист Прайс-лист сетевого издания ТВК Красноярск на размещение агитационных материалов к выборам 19 сентября 2021 года

Источник

При какой температуре ТАЕТ ❄️ СНЕГ? — Ответ

🌨️ Зима – не зима без снега. Снегу радуются дети и взрослые. Бывает, что на термометре за окном +1-3 градусов, а снег не тает. Хотя из школьной программы известно, что вода замерзает при 0 градусов и тает, когда температура превышает данное значение. Возникает вопрос, когда начинает таять выпавший снег?

Какая температура тающего снега?

В нормальных условиях выпавший снег начинает таять, если температура воздуха становится выше 0 градусов Цельсия. Но это касается верхнего слоя сугроба или снега на деревьях.

Снег преимущественно лежит на земле. А температура почвы ниже, чем воздух. Это и объясняет те случаи, когда термометр показывает +1, а на земле снег продолжает лежать. Как только почва прогревается до +0,2-0,5 градусов, снег начинает превращаться в жидкость.

Почему снега становится меньше без образования воды?

Если объем снега большой, то он будет испаряться даже при отрицательных температурах, не переходя в жидкое состояние. Подобный процесс называют возгонкой. Он активно происходит под воздействием солнца или во время метели.

Интересное о снеге

Факт №1 – Снег преимущественно белый. Но может быть красным, розовым или другого цвета: например, в приполярных зонах Земли и в горах. Необычный оттенок ему придает водоросль хламидомонада.

Факт №2 – Снежинки падают на землю со скоростью 0,9 км/час из-за низкой плотности.

Факт №3 – Не бывает двух снежинок одного узора.

Таким образом, снег на деревьях тает при температуре воздуха выше 0 градусов, а на земле – при температуре почвы выше 0 градусов.

Источник

Тайна процесса горения снега

Очень часто в последнее время стали обсуждаться факты появления горящего снега. Интернет заполнен волшебными роликами, где снежинки активно поджигаются зажигалками и плавятся или горят, а также есть видео, демонстрирующие, как горит куча снега.

Среди объяснений есть множество гипотез всех мастей . Например, про горящую кучу снега пишут, что мол там в снегу загорелся водород, который входит в состав воды. Возникает вопрос, как вы сами-то думаете, насколько подобное объяснение состоятельное?)

Как объяснить ролики про плавящийся снег

С плавящимся снегом всё очень просто. Обратите внимание, что когда его оплавляют зажигалкой, снег покрывается черным нагаром. По мнению авторов гипотезы, снежок должен ни плавится, а таять, превращаясь в воду. Однако, мы забываем то обстоятельство, что п оверхностное натяжение заставляет воду заполнять внутренние полости снежка, а не сразу капать наружу . Образовавшейся воде попросту не удается пробить жидкофазный барьер, распределенный по поверхности снежка. От того снежок похож больше на пластмассу.

Вопросы же связанные с запахом и копотью при оплавлении объясняются сгоранием газов в зажигалке . Именно газ после сгорания формирует черный налёт на белом снежке. Это касается и поджигания спичкой, где сгорает дерево.

Большинство же пользователей твёрдо убеждены, что снег пластиковый. Жалко тут нет смайлика *facepalm*

Как объяснить опыт с горящим снегом

Следующий популярный эксперимент, который гуляет по сети — это поджигание кучи снега зажигалкой. Она горит и кажется, что действительно подожгли саму кучу снега .

Но обратите внимание, что горит она желтым пламенем . Мы имеем дело с самым обычным фокусом.

Желтым пламенем горит бутан. Это газ, по свойствам аналогичный пропану. Горит тоже неплохо. На продемонстрированных видео мы имеем дело с ловкостью рук.

Берется некоторая поверхность, способная пропускать газ. На неё насыпается снег. Причем, делается это таким образом, что между агломератами снеговой кучи остается свободное пространство и поры. Под платформой, на которой расположена снег, имеется оснастка, аналогичная самой обычной газовой горелке. Перед тем как поджечь кучу снега открывается газовый вентиль. Поверхность покрывается облаком газа и именно его мы поджигаем.

Подобный эксперимент демонстрируют детям на уроках химии.

А ещё, можно имитировать снег с помощью пенопласта.

Как вы наверное уже поняли, никакого тяжелого водорода и дейтерия тут нет, а опыт построен на зрелищности. Он не отражает реальных физических процессов, которые происходят вокруг.

Источник