アイスキューブの物理学。図面、説明

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冷蔵庫から取り出した氷をカップに入れ、水を注ぎます。彼は沈みません。実際、水が凍結すると、粒子がより自由に配置される空間格子が形成されます。氷の体積は水よりも10％多いです。

彼らは氷の「爆発」作用についてよく話します。たとえ厚肉の鋳鉄芯であっても、氷結する水の強大な力に耐えることができないこの現象は、他に呼びようがありません。凍った水道管が破裂した。

アイスキューブの物理学

ぜひ体験してみてください。インクまたはコロンのボトルを用意してください。そこに水を注ぎます。破片を遮る役割を果たす缶に入れることを忘れないでください。これらすべてを一晩冷凍庫に入れるか、天気が寒い場合は屋外に取り出してください。朝、風邪を引いたかどうかを確認します。氷が強力な泡を引き裂く力には驚くしかありません。しかも必要な水はわずか60グラム！

バイアルが蓋で閉じられていない場合、効果は多少異なります。氷の流入が首に形成されます (図 1 を参照)。これは、凍結時に液体が最初にどれだけ膨張したかを示しています。しかし、それでも、結果として生じる氷のプラグにより、氷がそれ以上膨張することはできません。バブルは崩壊するでしょう。

キッチンボードに水を注ぎます。大さじXNUMX杯を水に入れます。スプーンの中に - 角氷。氷の上に塩をひとつまみふりかけます。冷却は非常に早く起こります - すぐにスプーンはボードにしっかりと凍ります。

次の実験では水はさらに早く凍ります。氷をコップ一杯の水に浸します。今度はマッチでそれを引き抜きます。拾おうとしないでください。すべての試みは失敗します。もっと簡単に、マッチをグラスの中の角氷に上から押し付けます (図 2 を参照)。次に立方体に塩を振りかけます。最初の試行でキューブを抽出できると確信しています。

その秘密は、塩を加えることで氷の表面が急速に冷却されることです。そして、マッチの下にはきれいな水があるので、すぐに凍ってキューブまでしっかりと凍ります。

氷を魔法瓶に入れて持ち運べますか？「そして、なぜそうではないのですか」 - 多くの人が答えるでしょう。そして彼らは間違っているでしょう。立方体を魔法瓶に置くのは簡単なことです。しかし、それらを抽出するのは絶望的な作業です。それらの破片は互いに凍り合い、連続した XNUMX つの氷を形成します。

すべてが簡単に説明されています。氷は自重の影響でゆっくりと流れ、立方体が自然に溶けていくように見えます。経験から見てみましょう。角氷を 0 つ用意し、それらを押し合わせます。圧力がかかると、氷はXNUMX℃以下の温度で溶け始めます。氷の間に薄い水の層が現れます。圧力が解放されると、水は再び凍結し、立方体は互いにくっつきます。雪が、たとえ手で握りしめられても、力を入れて絞られると、氷の塊になってしまう理由が明らかになりました。

池や湖の表面を覆う氷を通して、凍った植物や魚が見えることもあります。氷が透明であることがわかります。しかし、冷蔵庫で凍らせた氷は、水道水に気泡が溶け込んで白濁します。熱湯を使うとガラスのように透明な氷になります。この性質を利用して、次のような実験をしてみましょう。底が湾曲した容器を用意します。そこに沸騰したお湯を入れて凍らせます。レンズを作りました。晴れた日には（図3参照）、氷のレンズで火を起こすことができます。

著者：V.Zavorotov

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