При какой температуре образуется лед

Сухой лед и его характеристики

при какой температуре образуется лед

Все мы привыкли считать лед одной из форм воды, которую она принимает при низких температурах. Однако вещество, которое в обиходе известно, как сухой лед, не имеет к замерзшей воде никакого отношения. Что же представляет собой эта субстанция, находящая применение в самых различных промышленных и бытовых сферах.

Это вещество является ничем иным, как диоксидом углерода в твердом состоянии. Формула сухого льда полностью идентична формуле углекислого газа CO2, и при нормальной температуре вещество моментально превращается в пар, без задержки в жидкой фазе.

Сухой лед – является твердым веществом, которое по своей структуре напоминает привычный всем лед, именно поэтому его так назвали. Его особенностью является то, что это вещество из сухого состояния переходит сразу в газообразное, минуя образование жидкости. По своему составу он полностью состоит из углекислого газа, который охлажден до очень низкой температуры – минус 78 градусов. Для человека, является безопасным и экологически чистым веществом.

Внешне он ничем не отличается от водяного аналога. Тот же белый цвет, такая же способность охлаждать, отсутствие запаха и безопасность для человека. Однако основные физические качества все же отличаются от свойств обычной замерзшей воды.

Можно начать с того, что кусок этого вещества невозможно долго удерживать в руках. Охлажденный углекислый газ имеет огромный запас низкой температуры, которая не позволит человеку без специальной защиты выдержать длительное соприкосновение с его твердой формой. При пользовании им необходимо учитывать правила безопасности. Необходимо избегать попадания его мелких кусочков в глаза, если собираетесь взять в руки, лучше снимите с них все металлические украшения.

Сухой лед можно изготовить как в домашних условиях, так и при помощи производственного оборудования. Изготовлять лед дома довольно опасно, трудоемко и не очень рентабельно. Делать это можно только ради интересного опыта. К тому же сухой лед, который произвели в кустарных условиях, скорее напоминает сухой снег и имеет низкое качество.

Лед, изготовленный на производстве, по качеству соответствует ГОСТам, его в любых количествах и в любое время можно купить, например, в ЗАО «Сухой лед».

Применение такого материала довольно разнообразное и в некоторых случаях ограничивается фантазией самого потребителя. Его можно применять как в производстве и обширной деятельности, так и в повседневной жизни; как для серьезных дел, так и для развлечения.

Вот основные способы использования:

  • сохранение и заморозка продуктов. В этом случае речь может идти и о больших объемах продуктов, и обычной сумке холодильнике, с которой обычно выходят на пикник. Для сохранения продуктов сначала засыпают сухой лед, а сверху ставят продукты. В таком состоянии они могут сохранятся около недели. Именно таким способом сохраняли свежесть молока в советских пунктах приема молочной продукции;
  • транспортировка органов и тканей в медицинской сфере, а также сохранение биологических материалов;
  • создание визуальных эффектов. При помощи сухого льда создается туман, медленно ползущий по земле;
  • тушение очагов огня;
  • газировка воды;
  • защита от комаров и мошек. Если вдали от места отдыха на природе насыпать горку сухого льда, на нее будут слетаться насекомые;
  • проведение интересных экспериментов.

Именно при помощи маленьких научных фокусов можно заинтересовать ребенка химией, физикой и т.д. На пример, можно показать «поющий метал» или туман в пузырях, когда в воду с сухим льдом добавляют мыльный раствор.

Область использования

Характеристики сухого льда используются повсеместно, где требуется поддерживать определенный низкотемпературный режим. Так, например, благодаря способности вещества при переходе в пар освобождать огромное количество холода, его активно применяют для так называемой «шоковой» заморозки продуктов питания. При этом все их полезные свойства отлично сохраняются, а структура остается прежней.

Сухой лед также применяют для охлаждения рефрижераторов и цистерн, в которых производится транспортировка продуктов с ограниченным сроком хранения. Смесь сухого и обычного льда незаменима при обычном охлаждении различных продуктов или напитков.

Благодаря необычным свойствам, замороженный диоксид углерода приобрел широкую популярность в быту. Интересно наблюдать за эффектом, который сухой лед производит при контакте с другими веществами, например, с обычной водой. Спокойная поверхность воды начнет бурлить, словно при кипении, если туда попадет хотя бы небольшой кусок сухого льда. Это свойство активно используется в кулинарии, в частности при создании коктейлей.

Благодаря этому веществу, подача самого заурядного напитка может превратиться в настоящее шоу, что прекрасно известно профессиональным барменам. Они регулярно используют трюк с сухим льдом для создания маленьких шедевров.

Любителям газировки стоит купить сухой лед — и любимый напиток всегда будет холодным и находиться под рукой. Достаточно бросить один кусочек холодного вещества, например, в емкость с соком, и хорошо взболтать. На выходе получится классическая, колющая многочисленными пузырьками, газировка. Лед во время этой процедуры бесследно растворяется, не оставляя после себя ни вкуса, ни запаха.

Сухой лед часто используется на различных вечеринках, концертах и шоу для создания эффектной дымовой завесы. Искусственный дым образуется в результате взаимодействия кусков сухого льда и обычной воды.

В медицине

Благодаря возможностям двуокиси углерода стало возможным транспортировать органы для пересадки, донорскую кровь и образцы анализов на дальние расстояния. Сейчас это спасает множество жизней, поэтому роль сухого льда в медицине просто неоценима.

В пищевой промышленности

При производстве мясных, рыбных заготовок сухой лед добавляют в фарш для быстрого охлаждения массы, что способствует ее лучшему сохранению. При перевозке быстро портящихся продуктов питания также используют именно сухой лед. Его температура в -79°C способна быстро охладить и сохранять нужную температуру в течение длительного времени.

На праздниках

Индустрия обслуживания постоянно развивается, активно используются инновации и технические новинки, которые позволяют сделать праздник красочнее и веселее. Сухой лед является незаменимым помощником при организации свадьбы, дня рождения, корпоратива.

Это вещество не только позволяет сохранить напитки и десерты холодными даже в самую сильную жару, но и помогает создавать различные визуальные трюки и спецэффекты. Шоу с использованием сухого льда запомнится надолго гостям мероприятия, ведь естественное испарение сухого льда создаст ощущение некоторой загадочности.

Поэтому организаторы торжества стараются заранее купить сухой лед и спланировать праздничное шоу.

Оформление пирамид из бокалов с шампанским

Пирамида из бокалов с шампанским способна украсить торжественное мероприятие: свадьбу, презентацию, конференцию, выставку и т.д. Игристое вино сверкает в лучах света, а поднимающиеся пузырьки только усиливают приятные ощущения от увиденного. Особую изюминку пирамиде из бокалов с игристым вином добавляет использование сухого льда.

Это вещество позволяет добиться сразу нескольких эффектов:

  • напиток долгое время будет холодным, как и подобает быть шампанскому перед употреблением;
  • естественное испарение на некоторое время создаст легкую дымку, которая добавит шарма и загадочности мероприятию;
  • появляется иллюзия бурления шампанского благодаря испарению сухого льда, хотя на самом деле напиток находится в совершенно естественном и спокойном состоянии;
  • вкус шампанского останется неизменным, ведь в отличие от обычного льда, сухой лед совершенно не изменит консистенцию напитка.

При таянии льда не выделяется вода, которая разбавит вкус шампанского. Если добавить к пирамиде из бокалов с шампанским профессиональную иллюминацию, то это действо запомнится гостям праздника на длительное время. Дымка из сухого льда, подсвеченная с разных сторон различными цветами, создаст действительно волшебный эффект.

Организаторы выездных праздничных церемоний доставят бокалы, шампанское и декорации в указанное клиентом место. Сооружение пирамиды осуществляется за 1,5-2 часа, напиток остается холодным в течение нескольких часов.

В игристый напиток могут добавляться фрукты, коктейльные вишни, лепестки роз и т.д. Все это придаст пирамиде дополнительный шарм, привлекательность и необычность.

В оформлении пирамиды из бокалов шампанского используется творческий подход, что сделает ее сугубо индивидуальной и соответствующей общей тематике праздника.

В развлекательных мероприятиях

Как может сухой лед помочь увеселительным заведениям развлекать своих посетителей, кроме охлаждения различных коктейлей? Оказывается, вовсе не в коктейлях дело. Это вещество используют для создания шикарных спецэффектов в виде дымовых завес. Туман, стелющийся по полу совместно с световыми лучами разного цвета создает подходящую атмосферу для дискотек и концертов.

Где купить

Где купить сухой лед, ответ на этот вопрос вы можете получить, позвонив в компанию, производящую и реализующую этот продукт. Наше предприятие производит продажу твердой двуокиси углерода, обладающую высокой холодопроизводительностью. Наша продукция соответствует всем критериям и нормам ГОСТа.

Здесь можно купить любую партию сухого льда, заказав ее даже ночью. Круглосуточная работа предприятия обеспечивает его наличие постоянно и по весьма выгодной цене для покупателей.

Источник: https://co2ice.ru/stati/4-sukhoj-led-i-ego-kharakteristiki

Свойства льда: строение, механические и физические свойства льда

при какой температуре образуется лед

Лед – это твердое вещество, находящееся агрегатном состоянии, которому свойственно иметь газообразную или жидкую форму при комнатной температуре. Свойства льда начали изучать сотни лет назад. Около двухсот лет тому назад ученые обнаружили, что вода – не простое соединение, а сложный химический элемент, состоящий из кислорода и водорода. После открытия формула воды стала иметь вид Н2О.

Строение льда

Н2О состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. В спокойном состоянии водород располагается на вершинах атома кислорода. Ионы кислорода и водорода должны занимать вершины равнобедренного треугольника: кислород располагается на вершине прямого угла. Такое строение воды называется диполем.

Лед состоит на 11.2% процента из водорода, а остальное – это кислород. Свойства льда зависят от его химического строения. Иногда в нем присутствуют газообразные или механические образования – примеси.

Лед встречается в природе в виде немногочисленных кристаллических видов, которые устойчиво сохраняют свое строение при температурах от нуля и ниже, но при нуле и выше он начинает плавиться.

Структура кристаллов

Свойства льда, снега и пара совершенно разные и зависят от структуры кристаллов. В твердом состоянии Н2О находится в окружении четырех молекул, расположенных в углах тетраэдра. Так как координационная численность низкая, то лед может иметь ажурную структуру. Это отображается на свойствах льда и его плотности.

Формы льда

Лед относится к распространенным в природе веществам. На Земле есть следующие его разновидности:

  • речной;
  • озерный;
  • морской;
  • фирновый;
  • глетчерный;
  • грунтовый.

Есть лед, напрямую образующийся сублимационным путем, т.е. от парообразного состояния. Такой вид принимает скелетовидную форму (мы их называем снежинки) и агрегатов дендритного и скелетного роста (изморозь, иней).

Одной из самых распространенных форм являются сталактиты, т. е. сосульки. Они растут по всему миру: на поверхности Земли, в пещерах. Этот вид льда образуется путем стекания капель воды при разнице температур около нуля градусов в осенне-весенний период.

Образования в виде ледяных полос, появляющихся по краям водоемов, на границе воды и воздуха, а также по краю луж, называются ледяными заберегами.

Лед может образовываться в пористых грунтах в виде волокнистых прожилок.

Свойства льда

Вещество может находиться в разных состояниях. Исходя из этого, возникает вопрос: а какое свойство льда проявляется в том или ином состоянии?

Ученые выделяют физические и механические свойства. Каждое из них имеет свои особенности.

Физические свойства

К физическим свойствам льда относят:

  1. Плотность. В физике неоднородная среда представлена пределом отношения массы вещества самой среды к объему, в котором она заключена. Плотность воды, как и других веществ, является функцией температур и давления. Обычно в расчетах используют постоянную плотность воды, равную 1000 кг/м3. Более точный показатель плотности учитывается только тогда, когда необходимо очень точно провести расчеты ввиду важности получаемого результата разности плотностей.
    При проведении расчетов плотности льда учитывается, какая вода стала льдом: как известно, плотность соленой воды выше, чем дистиллированной.
  2. Температура воды. Обычно кристаллизация воды происходит при температуре ноль градусов. Процессы замерзания происходят скачками с выделением теплоты. Обратный процесс (таяние) происходит при поглощении того же количества тепла, которое было выделено, но без скачков, а постепенно.
    В природе встречаются условия, при которых происходит переохлаждение воды, но она не замерзает. Некоторые реки сохраняют жидкое состояние воды даже при температуре -2 градуса.
  3. Теплоемкость. Это количество теплоты, которое поглощается при нагревании тела на каждый градус. Есть удельная теплоемкость, которая характеризуется количеством теплоты, необходимой для нагрева килограмма дистиллированной воды на один градус.
  4. Сжимаемость. Еще одно физическое свойство снега и льда – сжимаемость, влияющая на уменьшение объема под воздействием повышенного внешнего давления. Обратная величина называется упругостью.
  5. Прочность льда.
  6. Цвет льда. Это свойство зависит от поглощения света и рассеивания лучей, а также от количества примесей в замерзшей воде. Речной и озерный лед без посторонних примесей виден в нежно-голубом свете. Морской лед может быть совершенно другим: голубым, зеленым, синим, белым, коричневым, иметь стальной оттенок. Иногда можно увидеть черный лед. Такой цвет он приобретает из-за большого количества минералов и различных органических примесей.

Механические свойства льда

Механические свойства льда и воды определяются сопротивлением воздействию внешней среды по отношению к единице площади. Механические свойства зависят от структуры, солености, температуры и пористости.

Лед – это упругое, вязкое, пластичное образование, но бывают условия, при которых он становится твердым и очень хрупким.

Морской лед и пресноводный различаются: первый намного пластичнее и менее прочный.

При прохождении кораблей обязательно учитываются механические свойства льда. Также это важно при использовании ледяных дорог, переправ и не только.

Вода, снег и лед обладают схожими свойствами, которые определяют характеристики вещества. Но в то же время на эти показания влияют и многие другие факторы: температура окружающей среды, примеси в твердом веществе, а также исходный состав жидкости. Лед — это одно из самых интересных веществ на Земле.

Источник: https://FB.ru/article/367931/svoystva-lda-stroenie-mehanicheskie-i-fizicheskie-svoystva-lda

Необходимая толщина льда для рыбалки

при какой температуре образуется лед

Многие заядлые рыболовы знают, что рыбная ловля после первых морозов является наиболее удачливой и прибыльной. Поэтому с наступлением морозных дней рыбаки стремятся скорее отправиться на водоем, нередко мало заботясь о собственной безопасности.

При первых заморозках толщина льда редко составляет больше 2−3 см, и опасность провалиться в холодную воду достаточно высока.

Для чего нужно знать толщину льда на водоемах?

Следует знать, какая толщина безопасна, а также то, что покрытие поверхности ледяной коркой на реках, прудах и водохранилищах происходит не везде равномерно и далеко не сразу.

Опытные поклонники зимнего лова утверждают, что прочное надежное покрытие устанавливается примерно к концу декабря, когда спокойно можно выходить на лед без риска провалиться в ледяную воду.

В первую очередь это происходит в заливах, ставках и озерах, поскольку там нет сильных течений.

Каждый рыбак должен проявлять максимальную осторожность, зная, какая толщина льда безопасна для прохождения человеком, выдерживая его вес. Чтобы не подвергать риску собственную жизнь, выходить допускается только на крепкую, надежную поверхность.

Зимой приходится надевать на себя много теплой одежды. А когда человек проваливается в воду, то она быстро намокает и тянет рыбака вниз, намного утяжеляя общий вес. Поэтому выбраться из полыньи бывает достаточно сложно.

Оптимальная толщина льда для рыбалки

Для некоторых рыбаков неважно, какой толщины покрытие, и они выходят на рыбалку до образования безопасного льда. Минимальная безопасная толщина льда для рыбалки составляет не менее 5−7 см. Но лучше подождать более крепких морозов, когда покрытие достигнет толщины 10 см, тогда можно выходить на водоем.

Признаки непрочного льда

Наиболее опасными в плане рыбной ловли считаются ноябрь и март. До наступления крепких устойчивых морозов осеннее ледяное покрытие достаточно непрочно, поскольку днем оно может прогреваться, становиться слабым и рыхлым даже при достаточной толщине.

Основными признаками недостаточной крепости является молочно-мутный или серый цвет и пористая структура. Такой лед может проломиться даже без воздействия на него и без потрескивания.Стоит остерегаться темных участков и мест с морозными узорами, т. к. здесь могут находиться родники или подземные ключи.

Если лунки пробурены, но к ним не ведут следы, а рядом находятся ледяные осколки, то это место лучше осторожно обойти.

Способы проверки толщины

Безопасную толщину льда на водоемах не стоит проверять ударом ноги. С этой целью следует использовать палку или пешню. Передвигаясь вперед, нужно несколько раз подряд ударить в одно и то же место, и если после этого вода не покажется на поверхности, можно идти дальше.

Как передвигаться по льду

Перемещаться по замерзшему водоему необходимо не торопясь, пока прочность не будет тщательно проверена. Нельзя делать резкие движения и прыгать по поверхности. Если лед треснул, то уходить от опасного места нужно, передвигаясь неторопливыми скользящими движениями.

С собой обязательно нужно брать длинную веревку (10−15 м) с грузом на конце, чтобы в экстренной ситуации оказать помощь другому человеку или воспользоваться приспособлением самому.Если ледяная поверхность затрещала и проломилась, то нельзя быстро убегать от опасного места. Человеку прежде всего нужно освободиться от груза, лечь на живот, раскинуть широко руки и выползать из опасной зоны в том направлении, откуда он пришел.

Если же рыбак провалился в полынью, главное — не поддаваться панике, а сохранять спокойствие и начинать понемногу выбираться.

Нельзя хвататься за края голыми руками. Необходимо, собравшись с силами, постараться перебросить через край полыньи сначала одну ногу, затем другую. После этого, откатившись подальше, следует буквально переползать от опасного места в том направлении, где лед достаточно крепкий.

Как определить опасные участки льда

Каждому человеку для безопасного передвижения по водоему нужно знать, как определить толщину льда. Самый тонкий лед образуется в местах биения ключей, сильных подводных течений, под мостами, у болотистых берегов, в зарослях тростника, камыша, вблизи сбросов промышленными предприятиями горячей и теплой воды, а также на открытых пространствах.

Опасны и места с растительностью, различными предметами, сваями, торчащими из воды, т. к. лед здесь всегда тоньше.

Не надо спешить продвигаться к центру водоема, чтобы исключить возможность попадания в полынью. Сначала нужно опробовать мелководье. Если поверхность водоема не занесена снегом, то можно наблюдать, как во время ходьбы под ногами образуются радиальные трещины, расходящиеся в разные стороны.

По таким участкам лучше не ходить, тем более если добавляются еще и кольцевые трещины; это означает, что лед может в любой момент проломиться.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Почему на стенке холодильника образуется снег

Как выбраться если провалился под лед

Некоторые передвигаются по льду на лыжах, проверяя крепость ударами палок. Если на ровном снежном покрове образовалось темное пятно, то его лучше обойти, двигаясь не слишком быстро, т. к. в этом месте лед тонкий. В противном случае при скольжении на лыжах по инерции можно попасть в полынью, даже если рыбак ее уже увидел.

Меры безопасности во время рыбалки на льду

Чтобы как можно меньше подвергаться риску во время рыбной ловли, нужно неукоснительно следовать правилам поведения на замерзшем водоеме:

  1. Нежелательно отправляться на рыбалку в одиночестве, чтобы при случившемся несчастье другой человек мог оказать помощь провалившемуся рыбаку. Но следует помнить, что нельзя находиться слишком близко к человеку, который провалился в полынью. Для оказания помощи с собой желательно брать когти или веревку с доской.
  2. Собираться на маленьком участке сразу нескольким рыбакам ни в коем случае нельзя, поскольку толщины льда может оказаться недостаточно, чтобы он выдержал их вес.
  3. Выбирать места для рыбной ловли желательно еще летом, изучая рельеф дна, а также места с сильным течением или подводными ключами. Для определения впадин и отмелей можно воспользоваться навигаторами или эхолотами.
  4. Не рыбачить после оттепели, дождя или изморози, делающими ледяную поверхность непрочной и рыхлой.
  5. Нельзя бурить лунки на близком расстоянии друг от друга, особенно если толщина ледяного покрытия не слишком большая.
  6. Не рекомендуется навешивать на себя ящик и остальное снаряжение. Ремень нужно сделать короче и нести ящик в руках, чтобы успеть быстро бросить его, если рыбак провалился в полынью или существует такая опасность. Лучше потерять все снаряжение, чем самому утонуть в ледяной воде.
  7. При первых же подозрениях, что лед может проломиться из-за того, что толщина замерзшего покрытия мала, необходимо как можно быстрее сменить место, перейдя ближе к берегу и соблюдая при этом условия безопасного передвижения.
  8. Желательно брать с собой средство связи, чтобы была возможность в экстренной ситуации вызвать спасателей или сообщить родственникам о своем местоположении.
  9. Не будет лишним надеть на время рыбалки специальный плавающий комбинезон или спасательный жилет, благодаря которому можно будет продержаться в воде некоторое время до прибытия спасателей или получения помощи от другого рыбака.

Каждому человеку, выходящему на лед, следует ознакомиться с данными правилами и мерами безопасности, поскольку даже активный клев и самый богатый улов не служат поводом для риска, которому он может подвергнуть свою жизнь.

Источник: https://ribaku.info/zimnyaya-rybalka/neobhodimaya-tolshhina-lda

При какой температуре вода замерзает мгновенно

пришла зима. Настали холода, вода замёрзла и превратилась в лёд. он даёт прекрасную и долгожданную играть возможность в хоккей или просто кататься на коньках. с тревогой думает о скользком тротуаре и обледеневших ступеньках.

Живя в северной стране, мы воспринимаем лёд нечто как обыденное, столь же привычное, воздух как и вода. Каждый знает, что в лёд превращается вода, замерзая при нуле градусов, и что лёд не тонет. Считается даже, что лёд — одно из самых простых веществ, внимание на которое обращать не стоит.

Это, однако, далеко не так: лёд интересное очень вещество, его свойства любопытны и подчас неожиданны.

При какой замерзает температуре вода

На этот вопрос любой, не задумываясь, ответит: при нуле градусов. Проведём опыт небольшой и посмотрим, всегда ли это так.

Для опыта стакан понадобится из тонкого пластика. Стеклянная посуда не годится: при замерзании расширяется вода почти на 10% поэтому лёд и разрывает хрупкий материал. Стакан тщательно нужно промыть и, не вытирая, высушить, дном повернув кверху, внутрь чтобы не попала пыль.

Воду очень используйте чистую, хорошо прокипячённую лучше дистиллированную — она продаётся . Стакан с водой в морозный день поставьте за окно, кусочком прикрыв чистого стекла и защитив от прямых солнечных лучей. Через часов несколько содержимое охладится стакана ниже нуля, но останется жидким , конечно, рекомендации все были выполнены .

Осторожно стакан откройте и бросьте в воду кусочек маленький льда, снега щепотку или просто пыли. На ваших вода глазах мгновенно замёрзнет, прорастая по всему объёму длинными кристаллами.

Столь поведение странное воды особенностями объясняется процесса кристаллизации. Превращение жидкости в кристалл происходит в первую очередь на примесях и неоднородностях — частичках пыли, пузырьках воздуха, царапинах на стенках сосуда. Чистая центров вода кристаллизации практически лишена, она поэтому может переохлаждаться, и довольно сильно, оставаясь жидкой. В лабораторных температуру условиях воды, правда, в очень малых объёмах, довести удавалось до –70°С.

Похожие можно явления наблюдать и в природе. Многие давно путешественники отмечали, глубокой что осенью чистые очень речки и ручьи замерзать начинают со дна. Сквозь чистой слой воды хорошо видно, водоросли что и коряги на дне рыхлой обрастают ледяной шубой. В этот момент донный лёд всплывает, и поверхность мгновенно воды оказывается ледяной скованной коркой.

К подобным всегда сообщениям относились довольно скептически. Температура верхних слоёв воды ниже, чем глубинных, и замерзание вроде бы начинаться должно с поверхности. Однако вода чистая замерзает неохотно, и лёд в первую образуется очередь там, имеются где взвесь ила и твёрдая поверхность, — возле дна.

Ниже по течению от водопадов и водосбросов часто плотин появляется масса губчатая внутриводного льда, вырастающего во вспененной воде. Поднимаясь на поверхность, порой она забивает всё русло, так образуя называемые зажоры, могут которые даже запрудить речку. Известен случай, содержимое когда хорошо охлаждённой в морозильнике бутылки нарзана, жарким открытой летним днём, превратилось мгновенно в кусок льда.

Почему лёд плавает

Итак, вода остыла, начала замерзать, и по её поверхности поплыли льдины. Но плотность веществ с понижением обычно температуры растёт, а вода закономерности этой не подчиняется. Почему же лёд оказывается легче воды?

Многие считают, что в толще остаются льда многочисленные поры и промежутки, заполненные воздухом. Пузырьки действительно воздуха нередко вмерзают в лёд, и такая „губка“ значительно становится легче воды. Но даже лёд микроскопических без пор и трещин плотность имеет 0,9168 г/см 3 при 0°С, а вода при той же температуре — 0,9984 г/см 3 . Дело, значит, только в особенностях льда структуры и воды.

Молекулы воды, состоящие из одного кислорода атома и двух атомов водорода, вид имеют шариков с выпуклостями. В кристалле они льда располагаются так, выпуклости что атомам строго ориентируются по направлению соседних двух молекул. В результате возникает трёхмерная кристаллическая решётка, состоящая из почти идеальных тетраэдров. Каждая молекула в его окружена вершинах четырьмя другими говорят: число координационное льда .

У воды такой нет упорядоченной структуры, расположение её молекул всё время меняется. Но в любой каждую момент молекулу окружают воды от 4 до 5 „соседок“, что так среднее их число равным оказывается 4,4. Это означает, молекулы что воды в жидкости располагаются теснее, чем в кристалле, плотнее вода льда. Относительные величин изменения координационного хорошо очень совпадают по величине.

Когда лёд тает, холодные освободившиеся молекулы малой обладают энергией и низкой подвижностью. Вначале сохраняют они структуру кристаллической решётки, и плотность воды остаётся низкой. Постепенно порядок регулярный молекул размывается, группируются они теснее, и плотность воды растёт. При температуре 4°С достигает она максимума , а потом падать начинает движения теплового молекул, становится которое всё активнее по мере нагрева.

Подобным ведут образом себя и некоторые металлы, например чугун. Это использовать позволяет его материал как для художественного литья. При застывании расширяется чугун и заполняет все, самые даже тонкие детали формы. Чугунные кружевные решётки и настольные скульптуры по моделям художников известных издавна отливали в уральском городе Касли.

Что происходит при кристаллизации

Посмотрим теперь, происходит что при замерзании воды и образовании кристаллов льда. В стакан , с водой немного налейте чернил, краски акварельной или чайной заварки.

Укутайте верхнюю его часть теплоизоляции слоем тканью, , слой чтобы льда нарастал от дна стакана к поверхности воды, и выставьте на мороз. Можно предполагать, через что несколько часов в стакане кусок окажется окрашенного льда.

Были советы даже эти льдинки цветные развешивать на уличных ёлках. Разноцветного льда, однако, получить так не удастся.

Ледяной цилиндрик, вынутый из стакана, очень выглядит любопытно. В нижней его части, там, начиналось где замерзание воды, абсолютно располагается прозрачный лёд. Верхняя же часть его окрашена, и гораздо более интенсивно, сам чем раствор. Граница двумя между областями настолько бывает резка, что кажется — два это совершенно разных вещества. Если краски концентрация слишком велика, на поверхности может льда даже лужица остаться её раствора. Почему же лёд „не хочет“ делаться цветным?

Кристалл вырасти стремится как более можно правильным — это „выгодно“ с точки его зрения внутренней энергии. А любые искажают примеси форму решётки.

Поэтому кристалл растущий вытесняет посторонние любые атомы и молекулы, строить стараясь идеальную решетку, это пока возможно.

И только примесям когда деваться уже некуда, он начинает встраивать их в свою структуру или оставляет в виде капсул с концентрированной жидкостью. Поэтому морской лёд пресный, а даже грязные самые лужи прозрачным покрываются и чистым льдом.

На Дону и Кубани, издавна где выращивали виноград и делали сухие вина, готовят зимой крепкие напитки — „выморозки“. Для этого естественного продукт брожения — крепостью вино — выставляют на мороз. В растворе в первую замерзает очередь вода, и остаётся концентрированный более раствор спирта. Его сливают и повторяют операцию до тех пор, пока не добьются нужной крепости. Чем концентрация выше спирта в растворе, ниже тем температура его замерзания:

Источник: https://litezona.ru/pri-kakoj-temperature-voda-zamerzaet-mgnovenno/

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 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.

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 2 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.

Источник: https://autogear.ru/article/381/152/pri-kakoy-temperature-taet-led-kolichestvo-teplotyi-dlya-nagrevaniya-lda/

Как происходит замерзание дистиллированной воды, при какой температуре?

Дистиллированная вода может замерзнуть. Но этот процесс начинает происходить при более низкой температуре.

Если в обычной воде кристаллы льда появляются уже при 00С, то дистиллят замерзает только при твердом минусе.

В неочищенной воде имеются соли с прочими примесями. Из-за них в такой воде много центров кристаллизации. Дистиллированный раствор практически не имеет центров кристаллизации.

В такой среде нет посторонних примесей, за счет которых вода быстрее перейдет в твердую форму. Но при дальнейшем снижении температуры даже идеально очищенная смесь все равно замерзнет.

Справка. Обычный качественный дистиллят может превратиться в лед при -100С. Стерильная лабораторная вода замерзает при более низком значении. Оно составляет -420С. В лабораторных условиях отмечался случай, когда стерильный раствор превратился в лед только при -700С.

Почему существует утверждение, что дистиллят не превращается в лед?

Данное мнение основывается на свойствах такого состава. В нем отсутствуют примеси. Именно из-за них простая вода замерзает уже при 00С. Поскольку в очищенных растворах примесей не имеется, то считается, что они могут оставаться в жидком состоянии даже при минусе.

От каких факторов зависит температура кристаллизации?

Температура замерзания стерильного раствора зависит от следующих факторов:

  • наличие посторонних примесей;
  • концентрация посторонних включений;
  • условия внешней среды, в которых находится очищенная смесь.

Играет роль внешнее воздействие на тару с дистиллированной водой. Даже стерильный раствор при добавлении в него небольшого количества посторонних примесей начнет быстро кристаллизоваться даже при слабом минусе.

Справка. Опыты указывают на чувствительность дистиллированного раствора к механическому воздействию. Охлажденная, но незамерзшая вода моментально покроется льдом, если ударить по емкости с ней или взболтать ее. Это говорит об ее нестабильном состоянии при заморозке.

Отличие в заморозке дистиллята от обычной воды

Замораживание дистиллята отличается от заморозки простой воды более низкой точкой замерзания. Чем состав чище, тем ниже температура потребуется ему для полного превращения в лед. Водопроводная вода превратится в лед уже при 00С.

Отличие также кроется в центрах кристаллизации. В очищенной воде их нет из-за отсутствия в ней примесей. В обычной воде таких центров кристаллизации очень много. По этой причине она быстрее охлаждается.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Почему в холодильнике конденсат

Замораживание обычной воды происходит быстрее, чем дистиллированной.

Очищенный состав кристаллизуется более длительное время. Фрагменты льда в такой воде формируются постепенно.

Обычная вода покрывается льдом по всей поверхности. Замораживание начинается снизу и движется вверх. В дистилляте этот процесс идет сверху вниз.

Температура превращения в лед

Скорость превращения очищенной воды в лед зависит от условий, в которых она находится. Дистиллированная смесь, находящаяся на улице и внутри аккумулятора машины, замерзает при разной температуре. В двух указанных случаях отмечается разная точка замерзания.

На улице

В уличных условиях очищенный состав кристаллизуется довольно быстро. На открытом воздухе нет факторов, препятствующих быстрому переходу раствора в состояние льда.

Качественный дистиллят на улице может замерзнуть при -100С. Это значение является точкой замерзания. Но часто имеющиеся в продаже составы превращаются в лед при температурном режиме от -1 до -50С.

В аккумуляторе

Поскольку в данном случае очищенная вода находится внутри аккумуляторной батареи, то процесс ее замерзания будет происходить медленнее. Но это касается случаев, если дистиллят заливается в прогретый аккумулятор. Он остывает медленно. При слабом минусе дистиллят внутри него не успеет заморозиться.

Важно. Точкой замерзания качественной дистиллированной воды в аккумуляторной батарее является значение в -70С. Обычные составы среднего качества могут начать кристаллизироваться уже при температуре в -30С.

Как происходит процесс?

Процесс происходит следующим образом:

  1. Состав при снижении температуры охлаждается все больше.
  2. При достижении точки замерзания пространство между молекулами увеличивается.
  3. В верхней части емкости сначала формируется ледяная шапка, которая начинает расти вниз.
  4. Замораживание идет сверху вниз, пока не доходит до дна емкости.

В процессе замораживания объем дистиллированной смеси становится больше почти на 10%.

Что делать, при замерзании?

В обычных условиях заморозка дистиллята не создает проблем. Замерзший состав необходимо поставить в отапливаемое помещение и подождать.

Когда он оттает и достигнет комнатной температуры, его можно продолжить использовать по назначению. Свойства такого раствора не изменятся.

Не следует ускорять размораживание дистиллированной воды. Нельзя ее нагревать. При данном процессе раствор перестанет быть чистым. В него попадут посторонние примеси из тары, в которой он нагревается.

Если дистиллят замерз внутри аккумулятора, то необходимо предварительно снять его с автомобиля и положить в теплое помещение. Батарея должна оттаять сама при комнатной температуре.

Нельзя нагревать ее или включать в процессе размораживания. После обязательно требуется проверить состояние пластин батареи.

Дистиллят в состоянии льда из-за своего расширения может повредить их, приведя в негодность весь аккумулятор.

Только после тщательной проверки батареи можно устанавливать ее обратно на автомобиль и продолжать им пользоваться. Часто замерзшая дистиллированная вода в аккумуляторе является причиной его поломки. В таких ситуациях дистиллят сливается, а батарея либо отдается в ремонт, либо заменяется на новую.

Заключение

Дистиллированная вода способна к замораживанию, но при более низких температурных показателях, чем обычная вода. Это обусловлено отсутствием в ней примесей и центров кристаллизации.

Качественный дистиллят замерзает при -100С. Очищенные растворы могут начать замерзать и при более низких температурных режимах. В лабораторных условиях такие составы могут превратиться в лед только при -420С.

На улице раствор замерзает быстрее, чем внутри аккумуляторной батареи. Но если аккумулятор в машине не прогрет, то внутри него очищенная вода может замерзнуть даже при -30С. Замерзшую дистиллированную воду можно разморозить и продолжить использовать.

Источник: https://o-vode.net/kakaya-byvaet/distillirovannaya/svojstva/zamerzanie

Безопасная толщина льда для человека и зимней переправы

Как только водоемы покрываются коркой льда, тут же появляется целая армия ценителей зимнего экстрима — рыболовы, туристы, любители съехать с гористого берега реки на санках или желающие превратить часть реки или пруда в каток. Автолюбители тоже не дремлют, наконец-то им не нужно добираться до ближайшего моста или переправы, ведь есть ледовая дорога! Жители озерных и речных краев устраивают пешеходные и автомобильные переправы, чтобы сократить путь до пункта назначения.

Как определить, безопасно ли передвигаться по льду пешком, на автомобиле или кататься на коньках? Не стоит рисковать, подвергая опасности себя и товарищей: для каждого из таких случаев существуют специальные правила. Если у вас есть дети, обязательно научите их тому, какая толщина первого льда безопасна. Легче предупредить несчастный случай, чем спасать попавшего на непрочный лед!

Для человека

Опытные охотники и рыболовы умеют распознавать примерную толщину льда по его цвету. Синеватый или «с зеленью» лед считается прочным, и чем прозрачнее ледовое покрытие, тем оно прочней. Матово-белый или с желтизной цвет свидетельствует о ненадежности. Если вы видите участок реки подо льдом, на котором отсутствуют следы животных и человека, задумайтесь, отчего это. Скорее всего это место, где бьют ключи, корочка льда там очень тонка, а из-за снега этого не видно.

Это нужно знать:

  1. Безопасным для человека считается лед толщиной не менее 10 см в пресной воде и 15 см в соленой.
  2. В устьях рек и протоках прочность льда ослаблена.
  3. Лед непрочен в местах быстрого течения, бьющих ключей и стоковых вод, а так же в районах произрастания водной растительности, вблизи деревьев, кустов, камыша.
  4. Если температура воздуха выше 0 градусов держится более трех дней, то прочность льда снижается на 25%.

Закрепим материал о прочности льда:

  • лёд голубого цвета – прочный,
  • белого – прочность его в 2 раза меньше,
  • матово белый или с желтоватым оттенком – ненадежен.

Не стоит относиться к зимним прогулкам легкомысленно и не готовиться заранее. Провалившемуся под лед очень трудно выбраться, так как края полыньи будут обламываться под его тяжестью. Взрослый или ребенок могут утонуть от переохлаждения, которое наступает через четверть часа. У некоторых случается холодовой шок.

Минимальная толщина льда для пешего перехода

Памятку о безопасности и правилам поведения на льду, Вы можете скачать после статьи.

Для зимней переправы

Приводим данные в таблице ниже.

Безопасная толщина, м С учетом веса, т С учетом расстояния до кромки льда, м
там, где пресная вода там, где морская вода
0,10 0,15 до 0,1 5
0,20 0,25 до 0,8 10
0,25 0,30 до 3,0 20
0,35 0,45 до 6,5 25
0,40 0,50 до 10 26

Зная вес техники, нетрудно рассчитать, каким должен быть лед.

Для техники

Безопасная толщина, м С учетом веса, т С учетом расстояния до кромки льда, м
там, где пресная вода там, где морская вода
0,70 0,55 до 20 30
100 0,95 до 40 40

Занимаясь организацией переправы для техники, учитывают следующие факторы:

  • глубину водоема;
  • скорость течения;
  • расстоянием между берегами реки;
  • интенсивность грузопотока;
  • когда поблизости расположена гидроэлектростанция, данные по расчету трассы сопоставляются с режимом работы ГЭС.

Ледовая переправа на автомобиле

Теория и практика

Ледовую трассу расчищают от снега по обе стороны от оси (не меньше, чем на 10м) и обозначают вехами (каждые 15-20 м). Поскольку движение на трассе одностороннее, дорогу с обратным движением следует прокладывать не менее, чем в 100 м.

Толщина льда измеряется путем пробивания лунок на протяжении 5 м друг от друга (у берегов расстояние сокращается до 3 м), диаметр лунок — от 6 до 10 см. Лунки располагаются по принципу шахматных клеток на расстоянии 5 м от оси по направлению в обе стороны. Для безопасности их ограждают снеговой насыпью по окружности и закрывают щитами из дерева.

Возникающие «зависания» льда обрушивают механическим путем. Замеры производит местная гидрометеослужба каждые 5 дней, а в случае оттепелей — чаще.

Помимо веса техники, делаются поправки на интенсивность движения по формуле:

Hтр = na · P

В ней учитываются:

  • H – толщина льда;
  • n – коэффициент интенсивности движения (при пропускаемости 500 автомашин в сутки показатель n равен 1,  если 1 – это 500, то 400 – 0,8 и т.д.);
  • a – показатель характеристики нагрузки (колесная, гусеничная);
  • P – масса груза, т.

Формула может быть дополнена, в зависимости от особенностей местных условий.

Как видите, гораздо легче обезопасить передвижение одного человека, но лишь в том случае, если этот человек будет соблюдать правила. В конечном счете, таблица допустимой толщины льда (и нагрузки на него) при организации переправы техники будет выглядеть следующим образом:

Допустимая нагрузка, т Требуемая толщина ледяного покрова (см) с учетом среднесуточной t в течение 3 прошедших суток Дистанция между автомашинами, м
– 10 °и ниже – 5 °С При кратковременной оттепели до 0 °
Гусеничная техника
4 18 20 28 10
6 22 24 31 15
10 28 31 39 20
16 36 40 50 25
20 40 44 56 30
30 49 54 68 35
40 57 63 80 40
50 63 70 88 55
60 70 77 98 70
Колесная техника
3,5 22 24 31 18
6 29 32 40 20
8 34 37 48 22
10 38 42 53 25
15 46 50 64 30

Поправки и уточнения

При использовании таблицы следует учитывать, что берется среднесуточная температура и «идеальные» условия для формирования разновидности льда «пресноводный раковистый». Показатель толщины пористого льда придется удвоить. При наличии в водоеме соленой воды коэффициент поправки снижается до 1,2. При частых оттепелях грузоподъемность каждой единицы техники определяется практическим путем.

В случае необходимости ледяной покров утолщают искусственно, очищая для этого пространство, поливая его водой и ожидая, пока слои намерзнут. Если требуется переправа техники к месту проведения водолазных работ в местах, где лед покрывает морские водоемы, условия меняются так, как это изложено в первой таблице статьи.

Но вернемся еще раз к требованиям поведения зимой на реке или пруду, действительным для человека, и особенно, для детей, которые чаще, чем взрослые, бывают неразумны.

Считается, что лед для безопасного нахождения человека на нем должен быть не менее 10-15 см (в зависимости от воды-пресная или соленая). В случае массовых мероприятий на льду, норма увеличивается до 25 см.

Следует знать еще и как себя вести, если кто-то (или вы сами) провалились под лед, ведь паника может привести к печальному исходу.

Правила поведения на тонком льду

Правила поведения на тонком льду

Когда казавшийся прочным лед для безопасного передвижения сменился пористым и ломким, вы можете внезапно оказаться в воде, возьмите себя в руки и следуйте рекомендациям:

  1. Раскиньте руки в стороны, чтобы можно было опереться, не ломая края «купели» и не захлебнуться.
  2. Из полыньи придется выползать, избегая порывистых движений. Если при вас имеются «ледовые шилья» и веревка, воспользуйтесь ими для подтягивания.
  3. Основное правило: не опираться на отдельные участки небольшой площади, а стараться располагаться так, чтобы опорой служила максимально большой участок.
  4. Откатитесь от краев провала, а встав на ноги, не бегите, двигайтесь не спеша и не поднимая ног над поверхностью льда.
  5. При оказании помощи провалившемуся, найдите то, что поможет расширить площадь опоры (спортивный инвентарь, фанера, пластик).
  6. Не становитесь на край полыньи, действуйте на оптимальном расстоянии.
  7. Бросайте оказавшемуся в полынье веревку и равномерными движениями тяните, помогая выбраться.
  8. Добравшись до дома, переоденьте пострадавшего, напоите чаем (без добавок алкоголя!) и звоните в «скорую».

Спасатели, действующие в условиях, когда требуется передвижение по льду, должны помнить:

  1. При выборе маршрута необходимо помнить о дрейфующих льдах (на море, озере), узнавать скорость и направление течения, ветра.
  2. Стоит запастись противоскользящими приспособлениями.
  3. На воде с течениями толщина льда везде может быть разной.
  4. На болотах, в отличие от рек, лед прочнее в центре, а слабее по краям.

о правилах нахождения на льду

Правила поведения на замерзшем водоеме

  1. Не экспериментируйте с проверкой прочности покрова ногами, берите с собой жердь.
  2. Находите уже имеющиеся утоптанные тропы.
  3. Если вы прокладываете такую пешеходную тропу одним из первых, пробуйте лед на прочность впереди себя палкой, избегайте мест, не вызывающих доверия.
  4. Запомните признаки непрочного покрытия: треск, подвижность, появление воды над поверхностью. Если это происходит, передвигайтесь от этого места расставив ноги пошире, неторопливо или даже ползком.
  5. Нельзя двигаться компанией (между путниками или идущими на лыжах нужен промежутков не менее 5 метров), с пристегнутыми к ногам лыжами, с надетыми на руки креплениями лыжных палок.
  6. Рыболовам необходимо рассчитывать число лунок на определенной площади и сверлить их на значительном расстоянии друг от друга.
  7. Если у вас груз есть (ранец, рюкзак), лучше закрепить его веревкой и тащить на расстоянии.
  8. Если возникла необходимость преодолеть участок непрочного льда, отправляйтесь туда со страхующим, Даже двигаясь на расстоянии 5 метров, он окажет помощь при несчастном случае.
  9. Если у вас есть такая возможность, лучше всего просверлить лунку и измерить толщину льда перед зимним походом.
  10. Не рекомендуется ловить рыбу поблизости от подтаявших или поврежденных участков льда.
  11. Запаситесь двенадцати метровой (или длиннее) веревкой , на одном ее конце должен быть груз.

Источник: https://fireman.club/statyi-polzovateley/bezopasnaya-tolshhina-lda-dlya-cheloveka-i-zimney-perepravyi/

Что такое лед, свойства льда :

Сегодня мы будем говорить про свойства снега и льда. Стоит уточнить, что лед образуются не только из воды. Кроме водяного льда бывает аммиачный и метановый. Не так давно ученые изобрели сухой лед. Свойства его уникальны, их рассмотрим чуть позже. Он образуется при замораживании углекислоты. Свое название сухой лёд получил благодаря тому, что при таянии он не оставляет луж. Находящийся в его составе углекислый газ тут же испаряется в воздух из замороженного состояния.

Определение льда

Прежде всего, подробнее рассмотрим лед, который получают из воды. Внутри него правильная кристаллическая решетка. Лед – это распространенный природный минерал, получаемый во время замерзания воды. Одна молекула этой жидкости связывается с четырьмя ближайшими.

Ученые заметили, что такое внутреннее строение присуще различным драгоценным камням и даже минералам. Например, такое строение имеет алмаз, турмалин, кварц, корунд, берилл и другие. Молекулы удерживаются на расстоянии кристаллической решеткой.

Эти свойства воды и льда говорят о том, что плотность такого льда будет меньше плотности воды, благодаря которой он образовался. Поэтому лед плавает на поверхности воды и не тонет в ней.

Миллионы квадратных километров льда

А вы знаете, сколько льда на нашей планете? Согласно последним исследованиям ученых, на планете Земля имеется примерно 30 миллионов квадратных километров замороженной воды. Как вы уже догадались, основная масса этого природного минерала находится на полярных шапках. В некоторых местах толщина ледяного покрова достигает 4 км.

Как получить лед

Сделать лед совсем несложно. Этот процесс не составит большого труда, как и не требует особых навыков. Для этого необходима низкая температура воды. Это единственное неизменное условие процесса образования льда.

Вода замерзнет тогда, когда ваш термометр покажет температуру ниже 0 градусов по Цельсию. В воде начинается процесс кристаллизации благодаря низким температурам. Молекулы ее строятся в интересную упорядоченную структуру. Этот процесс называют образованием кристаллической решетки.

Он одинаков и в океане, и в луже, и даже в морозильной камере.

Исследования процесса замерзания

Проводя исследование на тему замерзания воды, ученые пришли к выводу, что кристаллическая решетка выстраивается в верхних слоях воды. На поверхности начинают образовываться микроскопические ледяные палочки. Чуть позже между собой они смерзаются. Благодаря этому образуется тончайшая пленка на поверхности воды. Крупные водоемы замерзают намного дольше по сравнению с неподвижной водой. Это связано с тем, что ветер колышет и колеблет поверхность озера, пруда или реки.

Ледяные блины

Ученые провели ещё одно наблюдение. Если при низкой температуре продолжается волнение, то тончайшие пленки собираются в блины диаметром около 30 см. Далее они смерзаются в один слой, толщина которого не меньше 10 см. На ледяные блины сверху и снизу намерзает новый слой льда.

Так образуется толстый и прочный ледяной покров. Его прочность зависит от видов: самый прозрачный лед будет в несколько раз прочнее белого льда. Экологи заметили, что 5-сантиметровый лёд выдерживает вес взрослого человека.

Слой в 10 см способен выдержать легковую машину, но следует помнить, что выходить на лед в осеннее и весеннее время очень опасно.

Свойства снега и льда

Физики и химики долгое время изучали свойства льда и воды. Самое известное, а также важное свойство льда для человека – это его способность легко таять уже при нулевой температуре. Но для науки важны и другие физические свойства льда:

  • лед обладает прозрачностью, поэтому он хорошо пропускает солнечный свет;
  • бесцветность — лед не имеет цвета, но его с легкостью можно покрасить при помощи цветных добавок;
  • твердость – ледяные массы прекрасно сохраняют форму без каких-либо наружных оболочек;
  • текучесть – это частное свойство льда, присущее минералу только в некоторых случаях;
  • хрупкость – кусок льда можно с легкостью расколоть, не прикладывая больших усилий;
  • спайность – лед с легкостью раскалывается в тех местах, где он сросся по кристаллографической линии.

Лед: свойства вытеснения и чистоты

По своему составу у льда высокая степень чистоты, так как кристаллическая решетка не оставляет свободного места различным посторонним молекулам. Когда вода замерзает, то она вытесняет различные примеси, которые в ней когда-то растворились. Таким же образом можно получить очищенную воду в домашних условиях.

https://www.youtube.com/watch?v=aTclBhX7NuM

Но некоторые вещества способны затормаживать процесс замерзания воды. Например, соль в морской воде. Лёд в море образуется только при очень низких температурах. Удивительно, но процесс замерзания воды каждый год способен поддерживать самоочищение от разных примесей в течение многих миллионов лет подряд.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как разморозить холодильник стинол

Секреты сухого льда

Особенности этого льда в том, что в своём составе он имеет углерод. Такой лед образуется только при температуре -78 градусов, но тает он уже при -50 градусах. Сухой лед, свойства которого позволяют пропустить стадию жидкостей, при нагревании сразу образуется пар. Сухой лед, как и его собрат – водяной, не имеет запаха.

А вы знаете, где применяют сухой лед? Благодаря его свойствам, этот минерал используют при транспортировке продуктов питания и медикаментов на дальние расстояния. А гранулы этого льда способны потушить воспламенение бензина.

Ещё, когда сухой лед тает, он образует густой туман, поэтому его применяют на съемочных площадках для создания спецэффектов. Помимо всего перечисленного, сухой лед можно брать с собой в поход и в лес.

Ведь когда он тает, то отпугивает комаров, различных вредителей и грызунов.

Что касается свойств снега, то эту удивительную красоту мы можем наблюдать каждую зиму. Ведь каждая снежинка имеет форму шестигранника — это неизменно. Но помимо шестиугольной формы, снежинки могут выглядеть по-разному. На формирование каждой из них влияет влажность воздуха, атмосферное давление и другие природные факторы.

Свойства воды, снега, льда удивительны. Важно знать ещё несколько свойств воды. Например, она способна принимать форму сосуда, в который ее наливают. При замерзании вода расширяется, а также у нее есть память. Она способна запоминать окружающую энергетику, а при замерзании она «сбрасывает» информацию, которую в себя впитала.

Мы рассмотрели природный минерал – лед: свойства и его качества. Продолжайте изучать науку, это очень важно и полезно!

Источник: https://www.syl.ru/article/304518/chto-takoe-led-svoystva-lda

Что такое лёд и как он образуется?

Прозрачный, твёрдый, играющий в солнечных лучах лёд каждую зиму сковывает наши реки и озёра, намерзает на коньках крыш длинными сосульками, превращает осенние лужи в ровные, скользкие катки для детворы.

В морозильной камере холодильника лёд можно приготовить и в разгар жаркого лета. Он может быть похож на прозрачное стекло и на мутно-белый пластик. Практически все знают, что такое лёд и как он образуется – это всего лишь замёрзшая вода.

Но что мы на самом деле знаем об этом удивительном веществе?

Что такое лёд?

Прежде всего, следует сказать, что утверждение, будто лёд образуется из воды, не совсем точное. Помимо водяного, существует ещё аммиачный, метановый, а также так называемый «сухой» лёд, который образуется при замораживании углекислоты. Сухим его назвали, так как при таянии он не образует луж: углекислый газ моментально испаряется в атмосферу прямо из замороженного состояния.

Но мы будем говорить только о том льде, который образуется из воды. Его кристаллы характеризуются так называемой гексагональной сингонией, когда все молекулы воды выстраиваются в правильную объёмную решётку, причём одна молекула связана с четырьмя ближайшими.

Это строение свойственно многим драгоценным камням и минералам – алмазу, кварцу, турмалину, корунду, бериллу и т.д. Кристаллическая решётка удерживает молекулы на расстоянии друг от друга, поэтому плотность льда меньше, чем плотность воды, из которой он образован.

Куски льда плавают на поверхности воды, а не тонут на дне.

Согласно исследованиям, на нашей планете сейчас имеется около 30 миллионов квадратных километров льда. Основное количество сосредоточено на полярных шапках – там толщина ледяного слоя в некоторых местах достигает 4 километров.

Как образуется лёд?

Получить лёд очень просто: нужно всего лишь понизить температуру воды, опустив её ниже нуля градусов. При этом в воде начинается процесс кристаллизации: её молекулы выстраиваются в упорядоченную структуру, называемую кристаллической решёткой. Этот процесс одинаково происходит в морозильной камере, в луже и в океане.

Замерзание всегда начинается с верхнего слоя воды. Вначале в нём образуются микроскопические ледяные иголочки, которые затем смерзаются между собой, образуя своеобразную плёнку на поверхности водяной толщи. В крупных водоёмах ветер колеблет поверхность воды, образуя на ней волны, поэтому замерзание идёт дольше, чем при неподвижной воде.

Если волнение продолжается, плёнки сбиваются в ледяные блины диаметром до 30 сантиметров, которые затем смерзаются в единый слой толщиной не меньше 10 сантиметров. На этот слой, называемый молодиком, впоследствии снизу, а иногда и сверху намерзает новый лёд, образуя достаточн прочный и толстый покров.

Прочность льда зависит от его вида: прозрачный в полтора раза прочнее мутно-белого. Считается, что 5-сантиметровый слой льда уже может выдержать вес человека, а 10-сантимертовый – вес легковой машины. Но всё же нежелательно выходить на лёд водоёма, пока его толщина не достигнет 12-15 сантиметров.

Где лёд встречается в природе?

На нашей планете лёд можно встретить везде, где температура окружающей среды опускается ниже нуля градусов (по Цельсию):

— в атмосфере в виде мелких кристалликов – снега либо инея, а также более крупных гранул – града;

— на поверхности планеты в виде ледников – многовековых скоплений, располагающихся на Северном и Южном полюсах, а также на вершинах самых высоких горных хребтов;

— под землёй в виде вечной мерзлоты – в верхнем слое земной коры вокруг Северного полюса.

Кроме того, согласно исследованиям астрономов, лёд, т.е. замороженную воду, обнаружили на многих планетах Солнечной системы. В незначительных количествах он имеется на Марсе и на ряде карликовых планет, а также на спутниках Юпитера и Сатурна.

Источник: http://www.vseznaika.org/priroda/chto-takoe-lyod-i-kak-on-obrazuetsya/

Лёд – твердое состояние воды — свойства льда и его разновидности

Лёд – это хорошо известное, для большинства из нас, твердое состояние воды, которое мы можем встретить в естественных природных условиях. В быту мы часто пользуемся его уникальными свойствами.

Он образуется при понижении температуры воды ниже 0 градусов по Цельсию. Эта температура называется температурой Кристаллизации воды. лёд, как и снег, состоит из кристаллов льда, с формами которых вы можете ознакомиться в нашей статье Снег кружится.

Приведем несколько точных определений.

Лед — вода в твердом состоянии. Известны 11 кристаллических модификаций льда и аморфный лед. В природе обнаружена только одна форма льда — с плотностью 0,92 г/см³, теплоемкостью 2,09 кДж/(кг.К) при 0°C, теплотой плавления 324 кДж/кг, которая встречается в виде собственно льда (материкового, плавающего, подземного), снега и инея. На Земле ок. 30 млн. км³ льда. Используется для хранения, охлаждения пищевых. продуктов, получения пресной воды, в медицине.

Большой Энциклопедический словарь. 2000

Лед (Ice) — вода в твердом состоянии. Обыкновенный лед легче воды, удельный вес при 0° — 0,9175. Сто объемов Льда образуются из 92 объемов воды, этим объясняется разрушительное действие воды при замерзании в закрытых сосудах, трубопроводах, отсеках и т. п.

Самойлов К. И. Морской словарь. — М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941

Лед — Твердая форма воды, образуемая в природе путем замерзания воды на реках, озерах и морях, конденсации атмосферного водяного пара в ледяные кристаллы, уплотнения снега и т.п.

Словарь по географии. 2015

В результате процесса образования льда – кристаллизации воды, выделяется некоторое количество газов и солей. Это свойство используется для очистки питьевой воды, подробно про это мы писали в материале Талая вода, приготовление в домашних условиях.

Лёд имеет меньшую плотность, чем жидкая вода, поэтому он и не тонет. Это свойство аномальное, как правило, большинство веществ, в твердом состоянии имеет большую плотность. Меньшая плотность льда говорит о том, что вода при замерзании увеличивается в объеме. Этот факт  необходимо учитывать в быту. Например, если замерзнет водопровод, то образовавшийся в процессе этого лёд может «порвать» трубы, что, в принципе, всем хорошо известно.

Перечислим наиболее значимые свойства льда (некоторые их них мы уже описали выше).

Лёд и его разновидности

  • Почвенный лёд – лёд, образовавшийся в границах земной коры;
  • Речной лёд;
  • Льды, образовавшиеся при замерзании озер;
  • Морские льды.

Применение льда

Лёд имеет большое хозяйственное применение. Он используется для понижения температуры продуктов питания, что существенно повышает срок их хранения.

Вполне очевидно, что в этом контексте особое значение имеет производство искусственного льда, или если можно так сказать искусственного холода. Также лёд широко используется в медицине, для обеспечения и проведения ряда некоторых специфических процедур.

Широко используют кубики льда в косметических процедурах и в кулинарии, особенно при приготовлении напитков.

Лёд является строительным материалом для таких важных для нашей планеты объектов как ледники, которые являются индикаторами и регуляторами многих процессов происходящих на нашей планете. Ледникам посвящена наша публикация Ледник – хранитель пресной воды.

Лёд, впрочем, как практически все, что связано с водой, имеет уникальное сочетание формы и содержания. Художники создают из него восхитительные скульптуры, а технологи используют для промышленных нужд.

Лёд – твердое состояние воды

ДАТА СОЗДАНИЯ ПУБЛИКАЦИИ: Янв 21, 2015 13:28 Waterman

Источник: https://vodamama.com/led.html

Все про снег: откуда берется, виды, свойства, факты

Людей издавна интересовало это метеорологическое явление. Великолепие снежных ковров вдохновляло поэтов и писателей, вызывало любопытство учёных. Психологи говорят, что для успокоения и блаженства нужно остановить на мгновение свой бег и порадоваться, как ребёнок, маленькому чуду падения снежинок.

Что такое снег

Эти крошечные ледяные кристаллы появляются двумя способами – из замёрзших капель, образующихся в результате конденсации пара в атмосфере, или (что происходит гораздо реже) – создаются сразу в виде кристаллов.

Снежный покров состоит из одиночных снежинок. Такие лепестки образуются высоко в облаках. Считается, что нет двух одинаковых снежинок. Это утверждение лишь отчасти верно для очень сложных, самых красивых снежных кристаллов. Но большая их часть состоит из более простых, например, гексагональных кристаллов, похожих друг на друга.

Откуда берётся и как образуется снег

Капли воды (ядра конденсации) притягиваются к частицам пыли или пыльцы. Тогда кристаллы образуются вокруг этих «зародышей». Они растут в облаке при температуре ниже нуля, затем крупные кристаллы начинают падать, слипаться с другими во время столкновения и создавать снежинки. При достаточном содержании воздуха в снегу достигают поверхности земли, и тогда люди наблюдают падающие «звёздочки».

Вес зависит от строения. Кубический метр снега может весить столько же, сколько кубический метр льда, что чуть меньше тонны. Это касается ледяных щитов в Антарктиде или Гренландии, образовавшихся из снега, выпавшего тысячи лет назад. Такой же объём свежего пуха весит всего несколько килограммов.

Большая часть осадков начинается со снега. Когда он тает по пути, то падает на землю в виде дождя. Иногда расплавленные снежинки снова попадают под слой холодного воздуха. Тогда они там крутятся, но не замерзают.

Только когда вступают в контакт с землёй, превращаются в лёд. Если льдинки в холодном проходящем облаке сталкиваются с водой, то формируются маленькие ледяные зёрна – град. Иней образуется из мелких кристаллов льда на охлаждённых поверхностях.

 Выглядит как тупые иглы или шестиугольные призмы.

Зачем нужен снег и почему он идёт зимой

Природа нуждается в зиме. Белое покрывало защищает растения от ветра и мороза. Снег – это вода, вода плюс солнце – жизнь. Недостаток влаги плохо влияет на процесс вегетации в апреле и урожай летом.

Снег помогает в размножении. Есть растения, у которых споры или семена движутся зимой в поисках места назначения для размножения весной. Этому способствует снежное «одеяло», покрывающее, например, луг – семя переворачивается, отталкиваемое ветром, а не застревает в траве.

Источник: https://vseowode.ru/vidy/sneg.html

Какая температура воды подо льдом — всё о рыбалке на льду

С каждым днем зимняя рыбалка набирает все большие обороты, особенно, если учесть, что сейчас есть замечательные технологии такие, как эхолоты или подводные видеокамеры, позволяющие рыбакам легче находить рыбу подо льдом.

Однако те, у кого таких новых технологий не имеется, часто задаются вопросом, а есть ли зимой рыба, будет ли она клевать, и наш ответ – она есть, и клевать будет.

Но нужно набраться терпения, тщательно искать, а не сидеть возле одной лунки, и также стоит учитывать температуру воды подо льдом и другие факторы.

Итак, в статье мы рассмотрим, какая температура пресных водоемов зимой, какая рыба ловится подо льдом, и как температура влияет на рыбу.

Какая температура воды подо льдом

В большинстве пресных водоемов температура воды колеблется в пределах +4 градусов по Цельсию. Объясняется это плотностью пресной воды, которая составляет 1г/см³. Но это значение может и меняться, в зависимости от температуры. При +4°С наблюдается наибольшая плотность воды, а при повышении или понижении температуры от данной отметки, плотность понижается.

Итак, что же происходит на водоемах:

  1. С наступлением осени, а, соответственно, и с наступлением холодов, поверхность акватории постепенно охлаждается и становится тяжелее.
  2. Тогда более тяжелая и плотная «поверхностная» вода погружается на дно, а вода из глубины поднимается к поверхности.
  3. Таким образом, вода перемешивается, продолжается это до тех пор, пока степень нагрева в водоеме не достигнет +4°С.

Вода, расположенная ближе к поверхности, продолжает охлаждаться, но теперь уже ее плотность понижается, поэтому перемешивание больше не происходит. В конечном счете, поверхность водоема покрывается слоем льда, а глубинные воды очень медленно охлаждаются по причине низкой теплопроводимости пресных водоемов.

В результате, на протяжении всего зимнего периода, вода, расположенная ближе ко дну, будет сохранять свою температуру в пределах +4°C. С приходом весеннего и летнего сезонов в водоеме будет происходить обратный процесс, но придонные воды все также будут сохранять свой постоянный уровень нагрева.

Меры предосторожности в ходьбе по льду

Под покровом снега лед нарастает очень медленно. Этот фактор необходимо учесть, передвигаясь по льду, покрытому снегом, и соблюдать осторожность. Самым большим недостатком зимней рыбалки служат различные неприятности и опасности, которые могут подстерегать рыболова на ледоставе.

Ниже представлены некоторые меры предосторожности на ледоставе:

  1. Начинать зимнюю ловлю можно только после того, как ледовый покров станет толщиной в 5-6 см, и с учетом, что погода будет сухой и морозной. При сырой или теплой погоде такая толщина ледовой корки может стать очень непрочной. Во время выхода на первый лед необходимо соблюдать максимальную осторожность, в особенности при ходьбе по большим и глубоким водоемам или рекам даже со слабым течением.
  2. Ходить на рыбалку по первому льду рекомендуется вместе с другими рыбаками. Не будет лишним взять с собой около 12-15 м прочной веревки, на концы которой следует прикрепить какой-либо груз, весом в 400-500 грамм. В случае необходимости груз такой массы можно будет легко перекинуть человеку, провалившемуся под лед, на всю длину веревки.
  3. Обратите внимание! Шнур нельзя сматывать в клубок, поскольку его невозможно будет далеко закинуть. Веревку лучше всего собрать в небольшие свободные петли. Группой из нескольких человек следует передвигаться по ледовой толще на расстоянии 3-5 м друг от друга.

    1. У замерзшей воды имеется разная прозрачность. Так, например, прозрачный и гладкий лед (который на глубоких местах может казаться черным) гораздо прочнее беловатого, непрозрачного льда, который образован при замерзании пресной жидкости, смешанной со снегом. Черное ледовое покрытие опасно только в тех участках, где в него включены большие и многочисленные воздушные пузыри. Таким образом, безопаснее всего ходить по прозрачной и гладкой ледовой поверхности.

     

    Влияние температуры воды на рыбу

    Одним из важнейших факторов, влияющих на активность и клев рыбы, является температура воды зимой. Объясняется это тесной взаимосвязью биологических процессов, протекающих в подводных обитателях, с температурой среды обитания.

    Активность большинства рыб, обитающих в пресных водоемах, практически сводится к нулю, если температура акватория становится ниже отметки +4°С, поскольку ее показатель от +3°С и ниже является почти смертельным для подавляющего множества рыб.

    Происходит это из-за сильного торможения физиологических процессов, протекающих в организме рыб.

    Поэтому, когда температура в водоеме понижается, рыба уходит глубоко ко дну, где теплее, чтобы погреться. Там же организм подводных обитателей адаптируется к понижению температуры окружающей их среды. После ледостава, когда замерзшим толстым слоем покрывается водоем, а температура воды под ним снова поднимается до +4°С, активность рыбы стремительно возрастает, и подводный житель начинает кормиться. Этот момент называется «перволедок».

    Подкрепившись на мелких и холодных местах озер и рек, рыбы снова уходят на глубину погреться и усвоить пищу. Так, с периодичностью проходит весь подледный период. Активность и протяженность его зависит от содержания кислорода в воде.

    При постепенном наступлении весны на водоемах начинают появляться места, не покрытые ледовой коркой, однако жители акватории все же ищут участки, которые еще защищены ледовой поверхностью.

    Несмотря на то, что открытая вода насыщена кислородом, уровень тепла в ней настолько низкий, что является смертельным для водных обитателей. Вода же, скрытая подо льдом, имеет более приемлемую степень теплоты.

    Когда наледь сходит, температура в реках и озерах вновь понижается от +4°С. В это время рыба уходит ближе ко дну, чтобы пережить этот период. Уже весенняя вода начинает постепенно прогреваться и отметка поднимается выше +4°С, как раз в этот период клев рыбы постепенно активизируется.

    Какая рыба ловится подо льдом

    Выходя в зимний период на рыбалку, многие рыболовы задаются вопросом, какую же рыбу им удастся словить, и какая вообще будет клевать. Ниже представлен список подводных обитателей, которые ловятся зимой в ледостав:

    • ротан;
    • окунь;
    • щука;
    • судак;
    • берш;
    • налим.

Источник: https://rybak.guru/kakaja-temperatura-vody-podo-ldom-vsjo-o-rybalke-na-ldu/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Дом холодильников
Как снять плафон в холодильнике

Закрыть