Какое свойство льда защищает воду в реке

Всем привет! Мы, как всегда, очень рады видеть вас на нашем канале! Предлагаем вашему вниманию очередную увлекательно-познавательную статью о поистине уникальном веществе, не имеющем аналогов – воде. Подписаться на наш канал, и тогда вам будет проще отслеживать появление новых интересных публикаций.
Лёд – это твёрдое состояние воды
Вода окружает нас повсюду: в природе, быту, на производстве. Словом, никому не нужно объяснять, что это такое. Однако попробуйте задать вопрос любому человеку: «Что такое вода?». Наверняка все ваши респонденты ответят на него одинаково: «Жидкость».
Фото с сайта https://yandex.ru/images
На самом же деле жидкость – это лишь одно из трёх агрегатных состояний, в которых может пребывать это поистине удивительное вещество. В данной статье объектом нашего обсуждения станет лёд – твёрдая вода или твёрдое состояние воды.
Последняя превращается в лёд при температуре 0оС. Впрочем, температура кристаллизации морской воды несколько ниже. Понятно, что солёность разных морей-океанов не одинакова, а потому, говоря о температуре кристаллизации морской воды, принято пользоваться средним показателем, равным – 1,9оС.
Значимость льда
Вряд ли кому-то нужно доказывать важность воды не только в жизни людей, но и планеты в целом. Но обычно в данном контексте речь практически всегда идёт о воде, пребывающей в жидком состоянии. Между тем, значение льда в этом плане тоже очень велико.
Фото с сайта https://yandex.ru/images
- Основной запас пресной.
- Вода на нашей планете сохраняется именно в твёрдом состоянии.
- Лёд имеет меньшую плотность, чем жидкая вода, поэтому он находится на поверхности природных водоёмов, выполняя функцию «плавучего экрана». Он защищает реки, озёра, пруды от полного промерзания, тем самым сохраняя жизнь их обитателям.
- Большую роль играет лёд и в жизни людей. Так, к примеру, его используют при охлаждении и хранении пищевых продуктов, а также с его помощью сохраняют биологические и медицинские препараты.
Ну и, конечно, лёд, расположенный на Южном и Северном полюсах, оказывает колоссальное воздействие на климат Земли. Неслучайно учёные во всём мире крайне озабочены таянием арктических и антарктических льдов, предрекая, если оно не остановится, катастрофы глобального масштаба.
Впрочем, все мы не раз наблюдали, какие беды может причинять вода в твёрдом состоянии (лёд, снег, град). Сколько проблем приносит гололедица! Каждую зиму она «отправляет» в больницы тысячи травмированных людей. А обледенение проводов, которое приводит к их обрыву, в результате чего объекты разного назначения остаются без электроснабжения!
Свойства льда
По своей кристаллической структуре природный лёд весьма напоминает алмаз, поскольку каждая молекула воды окружены четырьмя другими, которые расположены на одинаковых расстояниях в вершинах правильного тетраэдра.
Пожалуй, самым необычным свойством твёрдой воды является поразительное многообразие её внешних проявлений. Имея одну и ту же кристаллическую структуру, она может иметь разную форму.
Согласитесь, что прозрачные градины и сосульки, пушистые снежинки и иней, айсберги и материковые ледники мало похожи друг на друга. Но при этом во всех перечисленных примерах речь идёт о твердой воде, обладающей одинаковыми свойствами.
- Вода меняет жидкое состояние на твёрдое, то есть превращается в лёд, при температуре 0оС.
- При замерзании вода увеличивается в объёме, тогда как другие вещества ведут себя кардинально иначе, сжимаясь при снижении температуры. Это важно знать, иначе можно остаться в новогоднюю ночь без шампанского, выставив его для быстрого охлаждения, к примеру, на неотапливаемую лоджию в морозную погоду. Даже не сомневайтесь, вода, содержащаяся в вине, замёрзнет, расширится в объёме и непременно разорвёт бутылку. Оно вам надо?
- А дальше вода опять ведёт себя нелогично: превратившись в лёд, она вдруг вспоминает, что является «порядочным» веществом! Это проявляется тем, что при дальнейшем понижении температуры лёд начинает сжиматься, в результате чего нередко образуются трещины.
- Достаточно часто дети задают вопрос: «Почему лёд не тонет в воде?». Как на него отвечать? Ну, во-первых, лёд имеет меньшую плотность. А, во-вторых, в нём всегда находится много пузырьков воздуха, которые тоже, в свою очередь, повышают плавучесть льда.
А ещё при замерзании вода выделяет некоторое количество растворённых в ней газов и солей. Считается, что полученный лёд вообще не содержит посторонних примесей, а при переходе его в жидкое состояние якобы получается вода по всем свойствам сопоставимая с природной талой водой.
Вряд ли это так, а потому не стоит тратить время на сомнительные эксперименты по самостоятельной очистке воды. Нужно просто как можно скорее заказать фильтр под мойку нашего производства. Тогда у вас всегда будет питьевая вода, которая является таковой не по статусу, а по сути!
Ждём ваших комментариев и лайков, за которые заранее благодарны!
Источник
Hlopchik 7 лет назад Дело в том, что при температуре +4 полотность воды самамя наибольшая. Это значит что она опускается на дно. Таким образом на дне оказывается самая плотная вода, для заморозки которой требуется значительно больше времени и внешних условий. система выбрала этот ответ лучшим МИРАБЭЙ 6 лет назад Почему большие реки зимой не промерзают до дна? Во-первых лед который находится на поверхности реки (он легкий, поэтому не тонет) защищает ее от мороза и промерзания. Вода в любых реках начинает промерзать сверху вниз. То есть если река очень мелкая она промерзнет до дна. Если же глубокая, то до дна она не промерзнет еще и благодаря сильному течению. Интересный вопрос, как-то раньше не думал о том, как на него ответить. Хотя понятное дело ответ многим понятен. Во-первых вода промерзает от поверхности к дну. А слой льда защищает воду под ним от холода. Во-вторых еще и течение не дает образоваться большому слою льда. А вообще-то я нашел ответ в одной викторине и процитирую его здесь полностью. Кстати теплом воды и объясняется то, что Северный полюс теплее Южного. На Северном полюсе лед и под ним вода, а на Южном огромный слой льда и материк. Peresvetik 3 года назад Этот вопрос был в викторине на днях, он касается нашего окружающего мира. Учеными этот факт доказан уже давно, он имеется в нашей природе. Вода не будет никогда промерзать до самого дна водоема. Лед всегда будет застывать только на поверхности в любом водоеме , потому что он гораздо легче плотности воды воды, он не сможет полностью погрузиться на дно водоема. Когда идет снег , то он покрывает слой льда и благодаря этому будет создаваться защитный слой, который не допустит холода до воды. Также у водоема(реки) есть внутреннее течение и процесс данный является постоянным, этот фактор тоже играет главную роль. Марина Вологда 3 года назад Этот вопрос задавался в викторине по Окружающему миру. Действительно, такой факт в природе существует. А связан он с тем, что при замерзании воды в реке, лед застывает на поверхности, из-за того, что он легче воды и погрузиться на дно не может. А после замерзания на поверхность льда падает снежок и постепенно этот слой льда и снега достигает такого уровня, что не пропускает холод к воде, чем предохраняет воду от промерзания. Ну и не стоит забывать про такой фактор, как течение реки. Оно сохраняется даже подо льдом. Савояр 3 года назад Наверное, самый правильный ответ на этот вопрос нам дадут рыбаки, которые денно и ношно сидят у промерзших лунок в поисках сакраментальной добычи. А вопрос – то из учебника физики только то навсего – наиболее плотность воды при температуре минус четыре градуса на самом дне водоема и на этом все заканчивается. Хорошего вам клёва, рыбаки! Рыбки большой и маленькой! TiaRee 7 лет назад Потому что морозы не сильные. В сильные морозы реки промерзают до дна, кроме плёсов (за счёт этого в реке сохраняется рыба), а в совсем сильные морозы и плёсы замерзают (обычно раньше, чем это происходит, рыба задыхается от недостатка кислорода). Самые крупные реки до дна не промерзают, так как слишком большой объём водотока – весна начинается раньше. Пашенька 3 года назад Вот в озере вода сточая, поэтому и вода там промерзнет до самого дна. А река обычно имеет течение, которое не дает никаких возможностей для промерзания для самого дна – слои меняются и “схватиться” течение не дает. Плюс лед – он тоже как бы дверь для мороза, а чем глубже, тем теплее, букащки вот земле зимую, зарывшись поглубже – и живы-здоровы весной. MIR FOREVER 6 лет назад Почему река в сильные морозы не промерзает до дна? Не глубокие или же как их еще называют мелкие реки и ручейки зимой могут промерзнуть до самого дна. Глубокая река не промерзает до дна, потому что ее защищает от морозов слой льда на поверхности и сильное течение. Maksimilian 7 лет назад Смотря какие речки. Если это не очень глубокий ручеек, он промерзает до дна. А в глубоких речках есть течения, которые мешают замерзать. Кроме того, появление льда на поверхности речки препятствует замерзанию воды в глубинах. Знаете ответ? |
Источник
Лёд на поверхности прудов и озёр — первый признак наступающей зимы. Толстая корка льда, по идее, должна быть тяжелее воды и опускаться на дно водоема. Но происходит все наоборот. Льдины легче, находятся на поверхности и не думают тонуть. Не было бы этого эффекта зимой, то и о катаниях на коньках не было бы и речи. Это всё ясно, но почему вода не замерзает под слоем льда?
Парадокс воды
Вода — одна из немногих субстанций в природе, которая при замерзании не сжимается, а расширяется. Соответственно при кристаллизации масса теряет в весе. Ученые рассчитали, что самую высокую плотность вода имеет при температуре +4 градуса Цельсия.
Как замерзает вода?
Практически все жидкости при охлаждении сжимаются, что приводит к сокращению их объема и увеличению концентрации. Например, твердый воск опускается на дно сосуда с расплавленным воском из-за более высокой массы. Точно так же ведет себя и вода, которую охлаждают до +4 градусов Цельсия. Она сжимается. Но после этой отметки происходит нечто странное. При дальнейшем замораживании, вода вдруг начинает расширяться и становиться менее плотной. Таким образом, лед, полученный заморозкой воды при 0 градусе Цельсия, оказывается легче незамерзшего слоя воды с температурой на 4-5 градуса выше нуля.
Замерзание водоема происходит в несколько этапов:
- Вода охлаждается до +4 градусов Цельсия, становится более плотной и, соответственно, опускается на дно водоема. Теплые слои поднимаются вверх, где также охлаждаются и снова уходят на дно.
- Конвекция несколько замедляется после остужения всех слоев водоема до +4 градусов.
- Дальнейшее понижение температуры в верхней части запускает процесс расширения и уменьшения плотности слоев на поверхности. Опуститься ниже он уже не может, поэтому продолжает замерзать и кристаллизоваться.
- При нулевой температуре верхний слой превращается в лёд, а нижние слои так и остаются в жидком состоянии.
Сохранение плюсовой температуры в нижних слоях водоема дает возможность живым организмам выживать в условиях суровых зим. Ведь если бы этого эффекта не было, то вся фауна и флора погибла бы.
Разница кристаллизации воды и воска
Ледяной кубик воды имеет на поверхности небольшую выпуклость, что связано с процессом замерзания Н2О: с краев в середину. То есть вода в центре кристаллизуется в самую последнюю очередь и за счет давления выдавливает корку наружу.
Воск замерзает в точности наоборот и образует вогнутую поверхность, что связано с процессом равномерного сжатия при кристаллизации.
Уважаемые читатели!
Спасибо, что читаете наш блог! Получайте самые интересные публикации раз в месяц оформив подписку. Новым читателям предлагаем попробовать нашу воду бесплатно, при первом заказе выберите 12 бутылок (2 упаковки) минеральной воды BioVita или питьевой воды Stelmas. Операторы свяжутся с Вами и уточнят детали. Тел. 8 (800) 100-15-15
* Акция для Москвы, МО, Санкт-петербурга, ЛО
Получи самые интересные публикации
Вы можете отписаться в любой момент
Спасибо за подписку на нашу рассылку
Источник
Лёд – 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 …
Лёд — это …
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.
Большой Энциклопедический словарь
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
Морской словарь
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
Словарь по географии
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.
Лёд в природе
В природе встречается несколько проявлений воды в твёрдом состоянии.
- Лёд:
- плавающие — льды, покрывающие водные бассейны при замерзании, айсберги … ;
- материковые – ледники …;
- подземные льды.
- Снежинки.
- Иней.
- Сосульки.
- Изморозь.
- …
Свойства льда — свойства воды в твердом состоянии
Свойства воды в твёрдом состоянии как таковые мы уже рассматривали и в других наших материалах — ЛЕДНИК — ХРАНИТЕЛЬ ПРЕСНОЙ ВОДЫ → , БЕЛЫЕ СНЕЖИНКИ НА НОВЫЙ ГОД → , СНЕГ КРУЖИТСЯ → .
- Лёд образуется … или иначе говоря вода переходит в твердое состояние при температуре равной 0 °C (при условии атмосферного давления равного 760 мм рт.ст. / 1 атм).
- Замерзая вода увеличивается в объеме. Плотность льда меньше плотности жидкой воды, удельный вес льда при 0° = 0,917 и соответственно удельный вес воды при 0° = 0,9999. Именно поэтому лед и не тонет. Это свойство воды является аномальным.
- При дальнейшем понижении температуры, лёд сжимается, чем и объясняются трещины на больших лёдовых пространствах.
- Теплоемкость льда ниже, чем у воды практически в 2 раза.
- Температура замерзания морской воды выше чем пресной и равняется ~ 1,80С (при условии солености воды на уровне средне-взвешенного уровня по мировому океану) .
- Лёд – бесцветное вещество, при больших объемах с несколько синеватым оттенком.
- Лёд весьма скользкое и хрупкое вещество.
- В природе в естественных условиях плотность льда составляет 0,92 г/см3.
- Теплоёмкость естественного для природных условий льда — 2,09 кДж/(кг.К) при °C.
- Теплота плавления льда, встречающегося в природе — 324 кДж/кг. Если давление падает температура плавления льда растет.
- При давлении равном 0,006 атм, температуры таяния и кипения совпадают, происходит это при 0,01 °C.
- Лед обладает текучестью и пластичностью, которые возникают под действием собственного веса.
- При переходе воды в твердое состояние из нее частично выделяются соли и газы.
- Лед имеет структуру, напоминающую структуру алмаза – вокруг одной молекулы воды располагаются четыре ближайших в вершинах правильного тетраэдра.
- Теплоемкость воды в твердом состоянии в два раз меньше чем в жидком и равняется 0,504.
- Электропроводность воды в твердом состоянии невысока, так же как и в жидком.
- На температуру замерзания воды влияет количество растворенных в ней солей. Температура замерзания чистой воды всегда выше, чем температура замерзания «рассолов». Морская вода замерзает при температуре в районе -1,8 °С, а таяние льдов мирового океана начинается при температурах превышающих 2,3 °С.
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.
Немного интересных фактов
- Практически 99% процентов пресной воды хранятся в ледниках и грунтовых водах.
- Суммарные объемы льда на Земле составляют ориентировочно 30 000 000 км3.
- Ледники не статичные образования. Например, в Гималаях скорость движения некоторых ледников достигает 2/3 метров в сутки.
- Толщина ледников в полярных шапках достигает 4 км.
- Айсберг – это плавающая глыба льда, отколовшаяся от ледника. На поверхности находится лишь 10% процентов его объема.
- Если вдруг случится, что все ледники растают, то уровень мирового океана поднялся бы на 64 метра.
- В полярных и приполярных районах лед часто используют как строительный материал, в том числе, и для строительства жилищ.
- Лед присутствует и в космосе.
Заключение
Лёд, впрочем как и всё, 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