Egyáltalán nem lepődünk meg a lebegő jégtömbökön a tavasz elején, amikor a víztározók kezdenek kiszabadulni a téli „ruhákból”, és szépséget tárnak az emberi szem elé. friss víz. Annyira megszoktuk természeti jelenség hogy nem is gondolunk rá, és nem csodálkozunk, hogy miért nem olvad el a jég? És ha belegondolunk, nem jutnak azonnal eszünkbe olyan példák, amikor a szilárd anyagok, például a jég lebegnek az olvadáskor keletkező folyadékokban. Egy edényben megolvaszthatja a paraffint vagy viaszt, és ugyanabból az anyagból egy darabot dobhat a kapott tócsába, csak szilárd állapotban. És mit látunk? A viasz és a paraffin biztonságosan megfullad a saját olvadásuk következtében keletkezett folyadékban.

Miért nem süllyed el a jég a vízben? A helyzet az, hogy ebben a példában a víz nagyon ritka és eredendően egyedülálló kivétel. A természetben csak a fém és az öntöttvas viselkedik úgy, mint a víz felszínén lebegő jégdarab.

Ha a jég nehezebb lenne a víznél, akkor minden bizonnyal saját súlya alatt süllyedne, és egyúttal a tározó alsó részében lévő vizet a felszínre szorítaná. Ennek eredményeként az egész tó a fenékig befagyna! Amikor azonban a víz megfagy, teljesen más helyzet áll elő. A víz jéggé alakítása körülbelül 10%-kal növeli a térfogatát, és ebben a pillanatban ez az a jég kevésbé sűrű, mint maga a víz. Ez az oka annak, hogy a jég lebeg a víz felszínén, és nem süllyed. Ugyanez figyelhető meg, amikor egy papírcsónakot leeresztenek a vízre, amelynek sűrűsége jóval kisebb, mint a víz sűrűsége. Ha lenne fából vagy más anyagból készült csónak, az biztosan megfulladna. Ha a sűrűségmutatókat számokban hasonlítjuk össze, akkor például, ha a víz sűrűsége egységnyi, akkor a jég sűrűsége 0,91 lesz.

Figyelembe kell venni a víz térfogatának növekedését a jég állapotába való átmenet során Mindennapi élet. Elég egy hordót hidegen hagyni, tetejéig vízzel megtöltve, ekkor a folyadék megfagyva széttöri az edényt. Éppen ezért nem ajánlott vizet hagyni a hidegben álló jármű hűtőjében. Súlyos fagyok esetén is vigyázni kell a fűtőcsöveken átmenő meleg vízellátás megszakításaira. Ha víz marad a külső csőben, az azonnal lefagy, ami elkerülhetetlenül a vízellátás károsodásához vezet.

Mint tudják, az óceánokban és tengerekben nagy mélységben, ahol a hőmérséklet nulla alatt van, a víz továbbra sem fagy meg, és nem alakul át jégtömb. Ennek magyarázata meglehetősen egyszerű - a felső vízrétegek óriási nyomást keltenek. Például egy kilométernyi vízréteg több mint száz atmoszféra erővel présel.

Ha a víz normális lenne, és nem egyedi folyadék, akkor nem élveznénk a korcsolyázást. Ugye nem gurulunk üvegen? De sokkal simább és vonzóbb, mint a jég. De az üveg olyan anyag, amelyen a korcsolya nem csúszik. De jégen még csak nem is nagyon jó minőségű A korcsolyázás öröm. Megkérdezed, hogy miért? A helyzet az, hogy testünk súlya rányomja a korcsolya egy nagyon vékony pengéjét, ami erős nyomást gyakorol jég. A gerinc felől érkező nyomás hatására a jég olvadni kezd, vékony vízréteg képződik, amelyen a gerinc kiválóan siklik.

Hogyan magyarázzuk el a komplex fizikai folyamatokat a gyermeknek?

Az első dolog, ami eszünkbe jut, a sűrűség. Igen, valójában a jég lebeg, mert kevésbé sűrű, mint a víz. De hogyan magyarázzuk el a gyereknek, hogy mi a sűrűség? Senki sem köteles elmondani neki az iskolai tantervet, de mindent arra redukálni, hogy a jég könnyebb. Valójában ugyanannak a víznek és a jégnek más a súlya. Ha részletesebben tanulmányozzuk a problémát, akkor a sűrűségen kívül több okot is fel tudunk mondani.
A jég nem süllyed el a vízben, nemcsak azért, mert csökkentett sűrűsége megakadályozza, hogy lejjebb süllyedjen. Ennek oka az is, hogy a jég vastagságába kis légbuborékok fagynak bele. Csökkentik a sűrűséget is, és ezért általában kiderül, hogy a jéglemez súlya még kisebb lesz. Amikor a jég kitágul, nem vesz fel több levegőt, de mindazok a buborékok, amelyek már ebben a rétegben vannak, ott vannak, amíg a jég el nem kezd olvadni vagy szublimálódik.

Kísérletet végzünk a víz tágulási erejével kapcsolatban

De hogyan tudod bizonyítani, hogy a jég valóban tágul? Hiszen a víz is tágulhat, hogyan tudod ezt mesterséges körülmények között bizonyítani? Érdekes és nagyon egyszerű kísérletet hajthat végre. Ehhez műanyag vagy kartonpohárra és vízre van szüksége. A mennyiségének nem kell nagynak lennie, nem kell színültig megtölteni a poharat. Ideális esetben körülbelül -8 fokos vagy alacsonyabb hőmérsékletre van szükség. Ha a hőmérséklet túl magas, az élmény indokolatlanul sokáig fog tartani.
Tehát a víz be van öntve, meg kell várnunk a jég kialakulását. Mivel kiválasztottuk azt az optimális hőmérsékletet, amelynél egy kis mennyiségű folyadék két-három órán belül jéggé válik, nyugodtan mehet haza és várhat. Meg kell várni, amíg az összes víz jéggé válik. Egy idő után megnézzük az eredményt. A deformálódott vagy jégszakadt csésze garantált. Alacsonyabb hőmérsékleten a hatások lenyűgözőbbnek tűnnek, és maga a kísérlet is kevesebb időt vesz igénybe.

Negatív következmények

Kiderült, hogy egy egyszerű kísérlet megerősíti, hogy a jégtömbök valóban kitágulnak, ha a hőmérséklet csökken, és a víz térfogata könnyen megnő, ha fagy. Ez a funkció általában sok problémát okoz a feledékeny embereknek: egy üveg pezsgőt hagynak az erkélyen. Újév hosszú ideig, a jég hatására szakadt. Mivel a tágulási erő nagyon nagy, ezt semmilyen módon nem lehet befolyásolni. Nos, ami a jégtömbök felhajtóerejét illeti, itt semmit sem lehet bizonyítani. A legkíváncsibbak tavasszal vagy ősszel is könnyen lebonyolíthatnak egy hasonló élményt, és megpróbálnak jégdarabokat belefojtani egy nagy tócsába.

Kétségtelen, hogy a jég lebeg a vízen; mindenki százszor látta már a tavon és a folyón egyaránt.

De vajon hányan gondolkoztak el ezen a kérdésen: vajon minden szilárd anyag ugyanúgy viselkedik, mint a jég, vagyis lebeg az olvadásuk során keletkezett folyadékokban?

Olvasszuk fel a paraffint vagy a viaszt egy tégelyben, és dobjunk egy másik darabot ebbe a folyadékba. szilárd anyag, azonnal elsüllyed. Ugyanez történik ólommal, ónnal és sok más anyaggal. Kiderül, mint szabály, szilárd testek mindig belefulladnak az olvadáskor keletkező folyadékokba.

Amikor leggyakrabban vízzel foglalkozunk, annyira hozzászoktunk az ellenkező jelenséghez, hogy gyakran elfelejtjük ezt a minden más anyagra jellemző tulajdonságot. Nem szabad elfelejteni, hogy a víz e tekintetben ritka kivétel. Csak a fém bizmut és az öntöttvas viselkedik ugyanúgy, mint a víz.

Ha a jég nehezebb lenne a víznél, és nem maradna a felszínén, hanem süllyedne, akkor télen még a mély tározókban is teljesen befagyna a víz. Valójában: a tó aljára hulló jég felfelé kényszerítené az alsó vízrétegeket, és ez addig történt, amíg az összes víz jéggé nem változik.

Amikor azonban a víz megfagy, ennek az ellenkezője igaz. Abban a pillanatban, amikor a víz jéggé változik, térfogata hirtelen körülbelül 10 százalékkal megnő, és a jég kevésbé sűrű, mint a víz. Ezért úszik a vízben, ahogyan bármely test úszik nagy sűrűségű folyadékban: vasszög a higanyban, parafa olajban stb. Ha a víz sűrűségét eggyel egyenlőnek tekintjük, akkor a jég csak 0,91 lesz. Ez az ábra lehetővé teszi, hogy megtudjuk a vízen úszó jégtábla vastagságát. Ha a jégtáblának a víz feletti magassága például 2 centiméter, akkor azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a jégtábla víz alatti rétege 9-szer vastagabb, azaz 18 centiméter, a teljes jégtábla pedig 20 centiméter. centiméter vastag.

A tengerekben és óceánokban néha hatalmas jéghegyek - jéghegyek - találhatók (4. ábra). Ezek olyan gleccserek, amelyek a sarki hegyekből lecsúsztak, és az áramlat és a szél a nyílt tengerbe hordja őket. Magasságuk elérheti a 200 métert, térfogatuk pedig több milliót köbméter. A jéghegy teljes tömegének kilenctizede víz alatt van. Ezért a vele való találkozás nagyon veszélyes. Ha a hajó nem veszi időben észre a mozgó jégóriást, az súlyosan megsérülhet, vagy akár meghalhat egy ütközés során.

A víz fontos jellemzője a hirtelen térfogatnövekedés, amikor a folyékony coda jéggé alakul. Ezt a funkciót gyakran figyelembe kell venni gyakorlati élet. Ha egy hordó vizet hidegen hagyunk, akkor a víz megfagyva széttöri a hordót. Ugyanezen okból nem szabad vizet hagyni egy hideg garázsban lévő autó hűtőjében. Súlyos fagyok esetén óvakodnia kell a melegvíz-ellátás legkisebb megszakításától a vízmelegítő csöveken keresztül: a külső csőben megállt víz gyorsan megfagyhat, majd a cső szétreped.

A sziklák repedéseiben megfagyó víz gyakran a hegyomlások okozója.

Tekintsünk most egy kísérletet, amely közvetlenül kapcsolódik a víz melegítés közbeni tágulásához. Ennek a kísérletnek a felállításához speciális felszerelésre van szükség, és nem valószínű, hogy az olvasók közül bárki képes lenne otthon reprodukálni. Igen, ez nem szükségszerűség; A tapasztalat könnyen elképzelhető, és eredményeit mindenki által jól ismert példákon igyekszünk megerősíteni.

Vegyünk egy nagyon erős fémet, lehetőleg egy acélhengert (5. ábra), öntsünk egy kis lövést az aljára, töltsük fel vízzel, rögzítsük csavarokkal a fedelet és kezdjük el forgatni a csavart. Mivel a víz nagyon keveset tömörít, nem kell sokáig forgatni a csavart. Már néhány fordulat után több száz atmoszférára emelkedik a nyomás a henger belsejében. Ha most még 2-3 fokkal is lehűtik a hengert, akkor nem fagy meg benne a víz. De hogyan lehetsz biztos ebben? Ha kinyitja a hengert, akkor ezen a hőmérsékleten és légköri nyomáson a víz azonnal jéggé válik, és nem tudjuk, hogy folyékony vagy szilárd volt-e, amikor nyomás alatt volt. Itt a kiöntött pellet lesz a segítségünkre. Amikor a henger kihűlt, fordítsa fejjel lefelé. Ha a víz megfagyott, a lövés az alján fekszik, ha nem fagyott, a sörét a fedélnél gyűlik össze. Csavarjuk ki a csavart. A nyomás csökkenni fog, és a víz biztosan megfagy. A fedő eltávolítása után megbizonyosodunk arról, hogy az összes lövés a fedél közelében összegyűlt. Tehát valóban a nyomás alatt lévő víz nem fagyott meg nulla alatti hőmérsékleten.

A tapasztalat azt mutatja, hogy a víz fagyáspontja a nyomás növekedésével körülbelül egy fokkal csökken 130 atmoszféránként.

Ha érvelésünket sok más anyag megfigyelései alapján kezdenénk felépíteni, ellenkező következtetésre kellene jutnunk. A nyomás általában segíti a folyadékok megszilárdulását: nyomás alatt a folyadékok magasabb hőmérsékleten megfagynak, és ez nem meglepő, ha eszébe jut, hogy a legtöbb anyag térfogata csökken, amikor megszilárdul. A nyomás a térfogat csökkenését okozza, és ezáltal megkönnyíti a folyadék szilárd halmazállapotba való átmenetét. A víz megszilárdulásakor, amint azt már tudjuk, nem csökken a térfogata, hanem éppen ellenkezőleg, kitágul. Ezért a nyomás, megakadályozva a víz tágulását, csökkenti a fagyáspontját.

Ismeretes, hogy az óceánokban nagy mélységben a víz hőmérséklete nulla fok alatt van, és a víz ezekben a mélységekben mégsem fagy meg. Ez a felső vízrétegeket létrehozó nyomással magyarázható. Egy kilométer vastag vízréteg körülbelül száz atmoszféra erővel présel.

Ha a víz normál folyadék lenne, aligha élnénk át a jégen való korcsolyázás örömét. Ugyanolyan lenne, mintha tökéletesen sima üvegen hengerelnénk. A korcsolya nem csúszik az üvegen. A jégen egészen más a helyzet. A korcsolyázás nagyon egyszerű. Miért? Testünk súlya alatt a korcsolya vékony pengéje meglehetősen erős nyomást gyakorol a jégre, és a korcsolya alatti jég megolvad; vékony vízréteg képződik, amely kiváló kenőanyagként szolgál.

A kisgyermekek nagyon gyakran tesznek fel érdekes kérdéseket a felnőtteknek, és nem mindig tudnak azonnal válaszolni rájuk. Annak érdekében, hogy ne tűnjön hülyének a gyermek számára, javasoljuk, hogy ismerkedjen meg egy teljes és részletes, ésszerű válasszal a jég felhajtóképességével kapcsolatban. Lebeg, nem süllyed. Miért történik ez?

Hogyan magyarázzuk el a komplex fizikai folyamatokat a gyermeknek?

Az első dolog, ami eszünkbe jut, a sűrűség. Igen, valójában a jég úszik, mert kevésbé sűrű, mint. De hogyan magyarázzuk el a gyereknek, hogy mi a sűrűség? Senki sem köteles elmondani neki az iskolai tantervet, hanem mindent arra a tényre redukálni, hogy az egészen valóságos. Valójában ugyanannak a víznek és a jégnek más a súlya. Ha részletesebben tanulmányozzuk a problémát, akkor a sűrűségen kívül több okot is fel tudunk mondani.
nemcsak azért, mert csökkentett sűrűsége megakadályozza, hogy lejjebb süllyedjen. Ennek oka az is, hogy a jég vastagságába kis légbuborékok fagynak bele. Csökkentik a sűrűséget is, és ezért általában kiderül, hogy a jéglemez súlya még kisebb lesz. Amikor a jég kitágul, nem vesz fel több levegőt, de mindazok a buborékok, amelyek már ebben a rétegben vannak, ott vannak, amíg a jég el nem kezd olvadni vagy szublimálódik.

Kísérletet végzünk a víz tágulási erejével kapcsolatban

De hogyan tudod bizonyítani, hogy a jég valóban tágul? Hiszen a víz is tágulhat, hogyan tudod ezt mesterséges körülmények között bizonyítani? Érdekes és nagyon egyszerű kísérletet hajthat végre. Ehhez műanyag vagy kartonpohárra és vízre van szüksége. A mennyiségének nem kell nagynak lennie, nem kell színültig megtölteni a poharat. Ideális esetben körülbelül -8 fokos vagy alacsonyabb hőmérsékletre van szükség. Ha a hőmérséklet túl magas, az élmény indokolatlanul sokáig fog tartani.
Tehát a víz be van öntve, meg kell várnunk a jég kialakulását. Mivel kiválasztottuk azt az optimális hőmérsékletet, amelynél egy kis mennyiségű folyadék két-három órán belül jéggé válik, nyugodtan mehet haza és várhat. Meg kell várni, amíg az összes víz jéggé válik. Egy idő után megnézzük az eredményt. A deformálódott vagy jégszakadt csésze garantált. Alacsonyabb hőmérsékleten a hatások lenyűgözőbbnek tűnnek, és maga a kísérlet is kevesebb időt vesz igénybe.

Negatív következmények

Kiderült, hogy egy egyszerű kísérlet megerősíti, hogy a jégtömbök valóban kitágulnak, ha a hőmérséklet csökken, és a víz térfogata könnyen megnő, ha fagy. Ez a funkció általában sok problémát okoz a feledékeny embereknek: szilveszterkor az erkélyen hosszú ideig hagyott pezsgősüveg a jég miatt eltörik. Mivel a tágulási erő nagyon nagy, ezt semmilyen módon nem lehet befolyásolni. Nos, ami a jégtömbök felhajtóerejét illeti, itt semmit sem lehet bizonyítani. A legkíváncsibbak tavasszal vagy ősszel is könnyen lebonyolíthatnak egy hasonló élményt, és megpróbálnak jégdarabokat belefojtani egy nagy tócsába.

Miért úszik a jég

Mindenki tudja, hogy a jég nem süllyed, hanem lebeg a víz felszínén. Ez a tény nagyon szokatlan, mivel a jég szilárd test, és a szilárd testek általában mindig elsüllyednek az olvadáskor keletkező folyadékban.

A természetben minden anyag kitágul, ha melegszik, és összehúzódik, amikor lehűl. A víz követi ezt a szabályt, de csak egy bizonyos hőmérsékletig. Zsugorodik, lehűl +4°C-ra. Ezen a hőmérsékleten a víz a legnagyobb sűrűségű és tömegű. Tovább hűlve és 0 °C-on jéggé alakulva ... kitágul. Ebben az esetben a jég térfogata nő, sűrűsége és tömege csökken. A jég könnyebbé válik, mint a víz, amelyből keletkezett. Ezért a jég nem olvad meg a vízben, hanem lebeg a felszínén.

A jég ezen tulajdonsága miatt a tározókban lévő víz csak a felszínen fagy meg. Ha a jég elsüllyedne a vízben, lesüllyedne a fenékre, a felszínen lévő víz ismét jéggé alakulna és újra elsüllyedne...napokon belül lefagyna a víztározó a felszíntől a fenékig, és a vízzel együtt minden állat és növény megfagyna... Azt, hogy a jég könnyebb a víznél, a természet "találta ki", hogy a víz nem szűnik meg létezni, és vele együtt az élet az egész földön.

Amikor a víz megfagy és jéggé alakul, kitágul és térfogata megnövekszik, de nem akármilyen mértékben, hanem körülbelül egykilencedével. Ez azt jelenti, hogy ha 9 liter víz megfagy, akkor 10 liter jeget kapunk.

Amikor a jég lebeg, csak egykilencedét látjuk a felszínen. Például, ha egy jégtábla magassága a víz felett 2 cm, akkor a víz alatt a rétege 9-szer vastagabb, azaz 2-szer 9 = 18 cm, és a teljes jégtábla vastagsága 20 cm.

A tengerekben és óceánokban néha hatalmas jéghegyek - jéghegyek - találhatók. Ezek olyan gleccserek, amelyek a sarki hegyekből lecsúsztak, és az áramlat és a szél a nyílt tengerbe hordja őket. Magasságuk elérheti a 200 métert, térfogatuk pedig több millió köbmétert. A jéghegy teljes tömegének kilenctizede víz alatt van. Ezért a vele való találkozás nagyon veszélyes. Ha a hajó nem veszi időben észre a mozgó jégóriást, az súlyosan megsérülhet, vagy akár meghalhat egy ütközés során.

Mindannyian figyeltük, hogyan úsznak jéglemezek tavasszal a folyón. De miért vannak ne fulladj meg? Mi tartja őket a víz felszínén?

Az embernek az a benyomása, hogy súlyuk ellenére valami egyszerűen nem engedi, hogy lemenjenek. Ennek a titokzatos jelenségnek a lényegét, és feltárom.

Miért nem süllyed a jég?

A lényeg, hogy a víz nagyon szokatlan anyag. Elképesztő tulajdonságai vannak, amelyeket néha egyszerűen nem vesszük észre.

Mint tudják, a világon szinte minden dolog kitágul, ha felmelegszik, és összehúzódik, ha lehűl. Ez a szabály a vízre is vonatkozik, de egy érdekes megjegyzéssel: +4°C-ról 0°C-ra hűtve a víz tágulni kezd. Ez magyarázza a jégtömegek alacsony sűrűségét. A fenti jelenségből kibővítve a víz válik könnyebb, mint amelyikben van, és sodródni kezd a felületén.

Miért veszélyes ez a jég?

A fent leírt jelenség gyakran előfordul a természetben és a mindennapi életben. De ha elkezdi elfelejteni, akkor sok probléma forrásává válhat. Például:

• télen fagyott vizes kannából szétrobbantak a vízcsövek;

• ugyanaz a víz, amely a hegyi repedésekben fagy meg, hozzájárul sziklák pusztítása, sziklaomlást okozva;
• nem szabad elfelejteni engedje le a vizet az autó hűtőjéből hogy elkerülje a fenti helyzeteket.

De vannak pozitív oldalai is. Végül is, ha a víznek nem lennének ilyen csodálatos tulajdonságai, akkor nem lenne olyan sport, mint korcsolyázás. Az emberi test súlya alatt a korcsolya pengéje olyan erősen nyomja a jeget, hogy egyszerűen elolvad, így egy vízréteg jön létre, amely ideális a csúszáshoz.

Víz a mély óceánban

Egy másik érdekesség, hogy az óceán (vagy tenger) mélyén még a nulla hőmérséklet ellenére is ott a víz nem fagy meg, nem válik jégtömbbé. Miért történik ez? Itt minden arról szól nyomás, amelyet a felső vízrétegek biztosítanak.

Általában a nyomás hozzájárul a különféle folyadékok megszilárdulásához. A test térfogatának csökkenését okozza, nagymértékben megkönnyítve a szilárd állapotba való átmenetet. De amikor a víz megfagy, nem csökken a térfogata, hanem növekszik. És így a nyomás, amely megakadályozza a víz tágulását, csökkenti a fagyáspontját.

Ennyit tudok róla mondani érdekes jelenség. Remélem tanultál valami újat magadnak. Sok sikert az utazásokhoz!

Kétségtelen, hogy a jég lebeg a vízen; mindenki százszor látta már a tavon és a folyón egyaránt.

De vajon hányan gondolkoztak el ezen a kérdésen: vajon minden szilárd anyag ugyanúgy viselkedik, mint a jég, vagyis lebeg az olvadásuk során keletkezett folyadékokban?

Olvasszuk fel a paraffint vagy viaszt egy tégelyben, és dobjunk ebbe a folyadékba még egy darabot ugyanabból a szilárd anyagból, azonnal elsüllyed. Ugyanez történik ólommal, ónnal és sok más anyaggal. Kiderült, hogy a szilárd anyagok általában mindig elsüllyednek az olvadáskor keletkező folyadékokban.

Amikor leggyakrabban vízzel foglalkozunk, annyira hozzászoktunk az ellenkező jelenséghez, hogy gyakran elfelejtjük ezt a minden más anyagra jellemző tulajdonságot. Nem szabad elfelejteni, hogy a víz e tekintetben ritka kivétel. Csak a fém bizmut és az öntöttvas viselkedik ugyanúgy, mint a víz.

Ha a jég nehezebb lenne a víznél, és nem maradna a felszínén, hanem süllyedne, akkor télen még a mély tározókban is teljesen befagyna a víz. Valójában: a tó aljára hulló jég felfelé kényszerítené az alsó vízrétegeket, és ez addig történt, amíg az összes víz jéggé nem változik.

Amikor azonban a víz megfagy, ennek az ellenkezője igaz. Abban a pillanatban, amikor a víz jéggé változik, térfogata hirtelen körülbelül 10 százalékkal megnő, és a jég kevésbé sűrű, mint a víz. Ezért úszik a vízben, ahogyan bármely test úszik nagy sűrűségű folyadékban: vasszög a higanyban, parafa olajban stb. Ha a víz sűrűségét eggyel egyenlőnek tekintjük, akkor a jég csak 0,91 lesz. Ez az ábra lehetővé teszi, hogy megtudjuk a vízen úszó jégtábla vastagságát. Ha a jégtáblának a víz feletti magassága például 2 centiméter, akkor azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a jégtábla víz alatti rétege 9-szer vastagabb, azaz 18 centiméter, a teljes jégtábla pedig 20 centiméter. centiméter vastag.

A tengerekben és óceánokban néha hatalmas jéghegyek - jéghegyek - találhatók (4. ábra). Ezek olyan gleccserek, amelyek a sarki hegyekből lecsúsztak, és az áramlat és a szél a nyílt tengerbe hordja őket. Magasságuk elérheti a 200 métert, térfogatuk pedig több millió köbmétert. A jéghegy teljes tömegének kilenctizede víz alatt van. Ezért a vele való találkozás nagyon veszélyes. Ha a hajó nem veszi időben észre a mozgó jégóriást, az súlyosan megsérülhet, vagy akár meghalhat egy ütközés során.

A víz fontos jellemzője a hirtelen térfogatnövekedés, amikor a folyékony coda jéggé alakul. Ezt a tulajdonságot gyakran figyelembe kell venni a gyakorlati életben. Ha egy hordó vizet hidegen hagyunk, akkor a víz megfagyva széttöri a hordót. Ugyanezen okból nem szabad vizet hagyni egy hideg garázsban lévő autó hűtőjében. Súlyos fagyok esetén óvakodnia kell a melegvíz-ellátás legkisebb megszakításától a vízmelegítő csöveken keresztül: a külső csőben megállt víz gyorsan megfagyhat, majd a cső szétreped.

A sziklák repedéseiben megfagyó víz gyakran a hegyomlások okozója.

Tekintsünk most egy kísérletet, amely közvetlenül kapcsolódik a víz melegítés közbeni tágulásához. Ennek a kísérletnek a felállításához speciális felszerelésre van szükség, és nem valószínű, hogy az olvasók közül bárki képes lenne otthon reprodukálni. Igen, ez nem szükségszerűség; A tapasztalat könnyen elképzelhető, és eredményeit mindenki által jól ismert példákon igyekszünk megerősíteni.

Vegyünk egy nagyon erős fémet, lehetőleg egy acélhengert (5. ábra), öntsünk egy kis lövést az aljára, töltsük fel vízzel, rögzítsük csavarokkal a fedelet és kezdjük el forgatni a csavart. Mivel a víz nagyon keveset tömörít, nem kell sokáig forgatni a csavart. Már néhány fordulat után több száz atmoszférára emelkedik a nyomás a henger belsejében. Ha most még 2-3 fokkal is lehűtik a hengert, akkor nem fagy meg benne a víz. De hogyan lehetsz biztos ebben? Ha kinyitja a hengert, akkor ezen a hőmérsékleten és légköri nyomáson a víz azonnal jéggé válik, és nem tudjuk, hogy folyékony vagy szilárd volt-e, amikor nyomás alatt volt. Itt a kiöntött pellet lesz a segítségünkre. Amikor a henger kihűlt, fordítsa fejjel lefelé. Ha a víz megfagyott, a lövés az alján fekszik, ha nem fagyott, a sörét a fedélnél gyűlik össze. Csavarjuk ki a csavart. A nyomás csökkenni fog, és a víz biztosan megfagy. A fedő eltávolítása után megbizonyosodunk arról, hogy az összes lövés a fedél közelében összegyűlt. Tehát valóban a nyomás alatt lévő víz nem fagyott meg nulla alatti hőmérsékleten.

A tapasztalat azt mutatja, hogy a víz fagyáspontja a nyomás növekedésével körülbelül egy fokkal csökken 130 atmoszféránként.

Ha érvelésünket sok más anyag megfigyelései alapján kezdenénk felépíteni, ellenkező következtetésre kellene jutnunk. A nyomás általában segíti a folyadékok megszilárdulását: nyomás alatt a folyadékok magasabb hőmérsékleten megfagynak, és ez nem meglepő, ha eszébe jut, hogy a legtöbb anyag térfogata csökken, amikor megszilárdul. A nyomás a térfogat csökkenését okozza, és ezáltal megkönnyíti a folyadék szilárd halmazállapotba való átmenetét. A víz megszilárdulásakor, amint azt már tudjuk, nem csökken a térfogata, hanem éppen ellenkezőleg, kitágul. Ezért a nyomás, megakadályozva a víz tágulását, csökkenti a fagyáspontját.

Ismeretes, hogy az óceánokban nagy mélységben a víz hőmérséklete nulla fok alatt van, és a víz ezekben a mélységekben mégsem fagy meg. Ez a felső vízrétegeket létrehozó nyomással magyarázható. Egy kilométer vastag vízréteg körülbelül száz atmoszféra erővel présel.

Ha a víz normál folyadék lenne, aligha élnénk át a jégen való korcsolyázás örömét. Ugyanolyan lenne, mintha tökéletesen sima üvegen hengerelnénk. A korcsolya nem csúszik az üvegen. A jégen egészen más a helyzet. A korcsolyázás nagyon egyszerű. Miért? Testünk súlya alatt a korcsolya vékony pengéje meglehetősen erős nyomást gyakorol a jégre, és a korcsolya alatti jég megolvad; vékony vízréteg képződik, amely kiváló kenőanyagként szolgál.