Perché l'acqua si congela?

La vita umana è sempre dipesa e volontàdipende dall'acqua Ecco perché, da tempo immemorabile, la gente lo guardava con molta attenzione. Hanno scoperto che nella stagione fredda, l'acqua si gela, trasformandosi in una sostanza solida - il ghiaccio, che una volta riscaldato diventa nuovamente liquido, cioè acqua. Come succede, perché l'acqua si ghiaccia, diventando ghiaccio?

Cos'è la cristallizzazione?

La maggior parte delle sostanze sul pianeta sono entrambe naturali,e artificiale, può essere in diversi stati aggregati (di fase), quindi vengono chiamate le forme della loro esistenza, che possono cambiarsi a vicenda. Il cambio di forme dipende da condizioni esterne. In natura ci sono 3 stati della materia: gassosi, liquidi e solidi.

Più dell'80% dell'acqua del nostro pianeta è dentrostato liquido. Questo suggerisce che le molecole d'acqua si muovono rapidamente e hanno una debole connessione tra di loro. Per questi motivi, l'acqua può assumere qualsiasi forma, ma non può salvarla.

Ma se il liquido si raffredda, allora passacondizione solida La velocità di movimento delle sue molecole può rallentare così tanto che tra loro si stabilisce una connessione stabile. Si scopre un corpo solido che ha una propria struttura interna. Quando la struttura è ordinata, allora si chiama cristallino. In questo caso, il ghiaccio è una sostanza cristallina. I cristalli di ghiaccio sono esagonali.

La transizione della materia da liquido a solido si chiama cristallizzazione o solidificazione. Il processo inverso, cioè la transizione da uno stato solido a un liquido, è una fusione.

0 gradi sulla scala Celsius è stato impostato sul punto di congelamento di fresco

Qual è l'effetto "Mmpemba"?

Il paradosso del fatto che la cristallizzazione dell'acqua caldaarriva prima del freddo, noto come "Effetto Mpemba". Ci sono diverse opzioni che spiegano perché l'acqua calda si congela più rapidamente, rispetto all'acqua fredda. Considera alcune di queste opzioni:

1. L'acqua calda ha più centri di cristallizzazione rispetto all'acqua fredda. E con il loro piccolo numero, la transizione verso uno stato solido è difficile.

2. L'acqua fredda inizia a congelare dall'alto. Questo fatto peggiora i processi di convezione e radiazione termica. L'acqua calda si congela dal basso. Cioè, il trasferimento di calore dall'acqua calda è superiore a quello dell'acqua fredda.

3. L'evaporazione dell'acqua calda si verifica più velocemente. Questo riduce il suo volume. E l'acqua con meno volume si congelerà più rapidamente.

4. Se c'è un rivestimento di neve sotto il contenitore dell'acqua calda, si scioglie e il contatto termico del contenitore e della superficie di raffreddamento migliora. Quindi, il trasferimento di calore aumenta. Sotto il contenitore con acqua fredda, la neve non si scioglie.

Perché l'acqua salata non si ghiaccia?

L'acqua si congela (cristallizza) in qualsiasi puntosalinità. Solo il punto di congelamento di tale acqua è inferiore. Ad esempio: acqua distillata, in cui non ci sono sali, si blocca a 0 * C; acqua, dove 2 g di sale si sciolgono per litro, si congela a -0,1 * C; l'acqua dell'oceano (35 g di sale / 1 l) inizia a congelare a -1,9 * C.

In questo caso, solo l'acqua cristallizza e la salamoia stessa ha un punto di congelamento ancora più basso. Ecco perché il ghiaccio artico è sempre fresco.