next up previous contents
Next: Inne zagadnienia Up: Termodynamika Previous: Dlaczego czajnik wydaje odgłosy   Spis rzeczy

Jaka jest sia rozsadzajaca zamarzajacej wody?

   From: J.F. <jfox_nospam@poczta.onet.pl>

A pamietasz szkole ? Im wieksze cisnienie tym sie obniza temperatura topnienia wody, tak sie np. tumaczyo jazde na yzwach [niezbyt prawdziwie]. Ogólnie znane prawo przekory - skoro zamarzniecie powoduje wzrost objetosci, to wiekszy nacisk powstrzyma zamarzanie :-)

Jesli jednak zamarznie - to lód ma gestosc ok. $920kg/m^3$ i modu Younga ok. $9.5 GPa$. Czyli objetosc ok $8\%$ wieksza niz woda - wystarczyoby przylozyc cisnienie ok. $250MPa$ zeby wymiary zmniejszyly sie o $2.5\%$, objetosc juz niemal o $8\%$ - czyli zmiesci sie w pojemniku. $250MPa$ to nieduzo - zaledwie $2.5$ tony na $cm^2$ :-)

W praktyce siy beda znacznie mniejsze - pojemnik nie jest sztywny, sam sie troche powiekszy pod takimi siami. A tu jak widac $2\%$ zmiana wymiarów zaatwia sprawe.

A teraz zobacz http://www.lsbu.ac.uk/water/phase.html

Tu masz pokazane mniej wiecej co sie dzieje w bardziej ekstremalnych cisnieniach - jak widac lód niejedna ma postac, a nawet nie dziesiec :-)

Popatrz jeszcze na punty potrójne - woda moze istniec do $-22^oC$, potrzebuje wtedy cisnienia $207MPa$. I tak trzeba zweryfikowac szacunek powyzej. Bardziej chodzic chyba nie ma sensu - prawdopodobnie objetosc lodu ulegaby zmniejszeniu [normalne kurczenie].


next up previous contents
Next: Inne zagadnienia Up: Termodynamika Previous: Dlaczego czajnik wydaje odgłosy   Spis rzeczy