Лед под давлением

Описание:

Через кусок льда, который опирается на лапки штатива, перекинули стальную тонкую проволоку и подвесили на эту проволоку грузы массой 2 кг каждый.

 

Проволока начинает разрезать кусок льда, оказывая огромное давление (т.к. большая сила действует на очень маленькую площадь). Но, когда проволока проходит сквозь лед полностью, лед остается цел (как будто его и не разрезали вовсе).

 

Объяснение:

Температура плавления/замерзания льда равна 0˚C при нормальном атмосферном давлении, НО если оказывать на лед большее давление, то температура плавления льда понижается. Теперь он будет плавится уже при минусовой температуре. Чем сильнее оказываемое на лед давление, тем при более низкой температуре он начинает плавиться.

 

Таяние льда под давлением чаще всего встречается при катании на коньках. Под лезвиями коньков лед моментально тает, и образуется водяная смазка, которая и обеспечивает легкое скольжение.  Если лезвия затупились, коньки будут хорошо скользить только в теплую погоду (когда лед и так легко плавится).

 

Под давлением проволоки лед тоже тает. Но вода перетекает поверх проволоки. Здесь уже давления нет, и она тут же замерзает снова. Так “срастается” перерезанный ледяной брусок.

 

Подробнее:

Лёд под проволокой испытывает повышенное давление. Температура плавления льда под проволокой и над ней отличаются друг от друга. Лёд под проволокой имеет более низкую температуру плавления, чем окружающий его лёд, не испытывающий давления со стороны проволоки. Под проволокой лёд подтаивает, при этом он поглощает тепловую энергию от окружения и охлаждается. Образовавшаяся жидкая вода обходит проволоку, снова замерзает над ней и при этом нагревается. Верх и низ проволоки находятся при немного отличающихся температурах, поэтому теплота через проволоку передается от места, где она выделяется при замерзании воды (сверху), к месту, где она поглощается (под проволокой, где тает лёд). Теплота, естественно, уходит и в стороны. Температура участка льда после прохождения через него проволоки увеличивается. Это увеличение тепловой энергии связано с уменьшением потенциальной энергия системы «Земля/грузы» при опускании грузов в поле тяжести, а также с тем, что через проволоку за счёт механизма теплопроводности внутрь льда поступает тепловая энергия из окружающего лёд тёплого воздуха. Выделившаяся тепловая энергия будет рассеиваться в толще льда вследствие его теплопроводности.

Категория: Видео-опыты (физика) | Добавил: Batan1st (25.10.2015)
Просмотров: 9445 | Рейтинг: 0.0/0