Was passiert, wenn Wasser in einer Box So gefriert stark es nicht erweitern?
Einige Leser erinnern, eine Science-Klasse, die ein erregbare Lehrer vor der Klasse zu zeigen, eine kleine, rissige Stahlbehälter, gingen in, scheinbar beschädigt durch eine unglaublich mächtig, aber winzige Kraft; nur für die genannten Lehrer zu offenbaren, dass der Schaden durch nichts anderes als Wasser angerichtet hatte. Aber was würde passieren, wenn Sie das Wasser in einen Container packen, die es konnte nicht von brechen und dann fror es?
Die kurze Antwort ist, dass das Wasser noch in Eis verwandelt; aber, wenn es wirklich die Bindungen des Containers brechen kann nicht, was sie im Inneren gefangen ist, stellt sich in eine ganz andere Art von Eis, als wir zu sehen gewohnt sind.
Wir wissen derzeit von 15 verschiedenen "festen Phasen" des Wassers, aka ice, mit jeder Art verschieden aufgrund unterschiedlicher Dichte und interne Struktur. Das Formular sind Sie wahrscheinlich die meisten vertraut mit sechseckigen Eis ist, das ist, was passiert, wenn Wasser normalerweise unter normalen Bedingungen gefriert. Wenn Sie die Temperatur des sechseckigen Eises senken zu halten, wird es schließlich Kubikmeter Eis; optimieren die Temperatur und Druck weiter und Sie können Eis II, Eis III bis hin zu Eis XV erstellen.
Aufgrund der inhärenten Schwierigkeit der Herstellung solch hohe/niedrige Drücke und Temperaturen hat es gedauert, Wissenschaft bis erst 2009 vollständig jede bekannte Form des Eises zu dokumentieren. Die Mehrheit der UEK Abschlussformen wurden teilweise durch eine Gruppe von Forschern in der Chemie-Abteilung der Universität von Oxford entdeckt, Eis XII, XIV und XV zum ersten Mal erstellen konnten.
Im Falle von Eis XV beteiligt schaffen es unter Eis VI und knallte die Temperatur auf-143 Grad Celsius vor 10.000-Mal größer als die Erdatmosphäre Druck ausgesetzt. Diese endgültige Form des Eises und durch Erweiterung Form von Wasser, dennoch gelungen, auch die Köpfe in Oxford als gegen alle ihre Erwartungen überraschen erwies sich als völlig antiferroelectric, nicht in der Lage, eine Gebühr überhaupt zu halten.
Aber im einfachsten Sinn, die verschiedenen Formen des Eises entstehen durch eine unterschiedliche Kombination von Druck und Temperatur, die exakten Kombinationen von denen gefunden werden können, indem man einen kurzen Blick auf das Phasendiagramm des Wassers. Jedoch können Wissenschaftler künstlich die Waage zu ihren Gunsten durch verschiedene Mittel Spitze. Z. B. zur Erstellung verwendet Eis XIII und XIV, Dr. Christoph Salzmann und sein Team in Oxford sorgfältige Maßnahmen von Salzsäure, verändern die Temperatur benötigt, um das Eis zu erstellen.
Wenn die oben genannten recht einfach in das System der Dinge scheint, ist weil es war und andere Wissenschaftler, wie Professor John Finney (der Teil des Teams, die entdeckt und Eis XII im Jahr 1996 erstellt wurde) stellte fest, wie viel, wenn es befragt, kommentieren, dass Salzmann Team in ein paar Jahren, was andere Forscher getan hatte in 40 nicht konnte.
Zurück zu der Frage griffbereit, regelmäßige Eis, oder zumindest die Version, die Sie waren vertraut mit, bevor wir Ihnen den anderen 14 Arten erzählt, ist in der Lage, enorme Mengen an Kraft aufbringen, wenn es friert und erweitert. Dies ist auf eine sehr einzigartige Eigenschaft des Wassers, vor allem, dass es weniger dicht als Feststoff als flüssig ist. Diese Dichte Ungleichheit ist wegen wie die Moleküle des Wassers beim Einfrieren reagieren; Wasser-Moleküle Join zusammen in einer starren hexagonale Struktur, die eine kleine, aber dennoch erhebliche Lücke zwischen den Atomen, die gab es nicht hinterlässt, wenn das Wasser flüssig war. Für die neugierigen Wasser erreicht seine dichtesten Punkt bei 4 Grad Celsius; alle Kühler oder wärmer und es fängt an zu erweitern.
Ist also genau wie viel Kraft das Eis in der Lage, auszuüben? Darüber hinaus haben die Menschen versucht, dies schon seit längerem trainieren. In 1784 und 1785 ein Major Edward Williams nutzten das Wetter in Quebec und immer wieder versucht und konnte eine Methode mit Eis zu finden. Zuerst versucht Williams bei Wasser innerhalb des Artillerie-Granaten, versiegeln die Gusseisen-Stecker davon ins Leben 475 Füssen eine erstaunliche 20 Fuß pro Sekunde gerufen wurden, wenn der Druck zu groß geworden. Unbeirrt, Williams nahm dann zur Verankerung der Dübel mit Haken, nur für die Schalen, in zwei Teile gespalten.
In einem weiteren Experiment wurde versucht, Kanonen, gemacht von einem Zoll dicke aus Gusseisen mit Wasser nur für sie zu teilen, wenn es gefroren war zu füllen. Akademiker in Florenz später versucht, füllen eine Kugel von einem Zoll dicke Messing mit Wasser nur dafür zu knacken, wenn es gefroren war. Später arbeitete sie darauf hin, dass den Kraftaufwand so getaktet in bei etwa 27.720 Pfund zu tun.
Für eine genauere Antwort müssen Sie wieder zurück gehen die das Phasendiagramm von Wasser, das zeigt, dass Eis Eis II wird wenn der Druck 300 Mega Pascals, die genau ist erreicht, 43.511,31 Pfund Kraft pro Quadratzoll. In anderen Worten, das heißt die Menge des Drucks muss ein Container würde zu überleben, um Wasser drehen in regelmäßigen Eis stoppen stattdessen verursacht es in Eis II verwandeln können.
Also, um die Ausgangsfrage zu beantworten wenn Sie erstarrte Wasser innerhalb eines Containers so stark es in Eis verwandeln konnte nicht, es noch zu machen wäre Eis, nur eine etwas andere Art des Eises im Hinblick auf die wissenschaftliche Klassifizierung und eine interne Struktur. Wissenschaft!
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Bonus-Fakt:
- Es ist die Theorie, dass bei Druck irgendwo zwischen 1,55-5.62 Terapascals Eis metallischen werden.
Karl Smallwood schreibt für die beliebten interessante Tatsache-Website TodayIFoundOut.com. Abonnieren Sie heute fand ich aus den "Täglich wissen" Newsletter, klicken Sie bitte hier oder wie sie auf Facebook hier. Sie können auch überprüfen sie heraus auf YouTube hier.
Dieser Beitrag wurde mit freundlicher Genehmigung von TodayIFoundOut.com neu aufgelegt wurde.