كل الأقسام

في أي درجة حرارة يتحول الماء إلى جليد

موقع مرافئ

في أي درجة حرارة يتحول الماء إلى جليد

يتعامل البشر مع الماء بعدة طرق: يطبخون به ، ويشربونه ، ويستحمون فيه ، ويستخدمونه في سقي النباتات حتى تثمر ، وحتى يحدقون به للاسترخاء. ومع ذلك ، لا يزال الكثير من الناس غير مدركين لبعض جوانب الماء ، مثل درجة الحرارة التي يجب أن تصل إليها لتتجمد. بسبب هذا النقص في المعرفة أو الشكوك التي تظهر حول المياه ، تنتشر بعض الالتباسات على المستوى الاجتماعي والتي من المهم توضيحها. درجة حرارة التجمد للعنصر السائل هي واحدة منها ، لأنه ، على سبيل المثال ، يُعتقد أن الماء الساخن يستغرق وقتًا أطول للتجميد من الماء البارد ، بينما في الواقع يكون العكس هو الصحيح في ظل ظروف معينة.

في أي درجة حرارة يتحول الماء إلى جليد؟

هناك فكرة عامة مفادها أن الماء يتجمد عندما تصل درجة حرارته إلى أقل من 0 درجة مئوية . في حين أن هذا صحيح ودرجة حرارة يمكن أن تجمد الماء ، فهي ليست الوحيدة.

يمكن أن يبرد الماء بشكل كبير قبل التجميد ، أي أنه يمكن أن يتغير من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة ، وبالتالي يكتسب شكل الجليد. على وجه التحديد ، يمكن تبريده إلى -12.77 درجة مئوية ، وفي بعض المعامل يمكن حتى خفض درجة حرارة الماء إلى -42 درجة مئوية دون أن يتحول إلى ثلج. لذلك ، يجب اعتبار 0 درجة مئوية فقط كمرجع يمكن أن يتجمد الماء على أساسه ، ولكن ليس بأي حال من الأحوال كقيمة حصرية. لقد ثبت أنه يظل سائلاً في درجات حرارة منخفضة متدنية قبل أن يتحول إلى جليد . وإذا كنت تتساءل عن درجة حرارة ذوبان الجليد ، فاعلم أن هذه العملية تبدأ عندما يصل المناخ إلى حوالي 32 درجة مئوية.

في أي درجة حرارة يتحول الماء إلى جليد

هل يمكن أن يتجمد الماء المالح؟

إذا كنت تتساءل عما إذا كانت المياه المالحة تتجمد ، فإن الإجابة هي نعم ، يمكن أن يتجمد الماء المالح ، لكن عملية التحول في الحالة الصلبة (وبالتالي إلى جليد) تستغرق وقتًا أطول بكثير من المياه الطبيعية غير المالحة. ويلاحظ أن السوائل المحتوية على الملح في تركيبتها تستغرق وقتًا أطول لتتجمد. التفسير بسيط: كلوريد الصوديوم ، وهو ملح شائع ، يبطئ التبخر ويحتاج إلى درجة حرارة -6 درجة مئوية أو أقل للتجميد. لذلك ، لكون مياه البحر مالحة ، فإنها تحتاج إلى درجة حرارة أقل من المياه العذبة لتتجمد. اعتمادًا على مستوى الملوحة ، ستتطلب عملية تحويل السائل إلى صلب درجة حرارة أكثر أو أقل. باستخدام مياه البحر ، التي غالبًا ما تكون ملوحتها 35 جرامًا / لتر كمرجع ، ستبدأ عملية التجميد عند -2 درجة مئوية. لذلك ، إذا رأيت جليدًا في البحر ، فهذا يعني أن الماء بارد جدًا. يمكن القول أيضًا أنك لن ترى جليدًا في قاع البحر ، فمن الممكن فقط رؤيته يطفو على السطح. لماذا ا ؟ بسبب السلوك الخاص للمياه.

في الماء ، توجد علاقة غير طبيعية بين الكثافة ودرجة الحرارة. يحدث هذا لأن الماء يصل إلى كثافة قصوى عند 4 درجات مئوية ، وليس عند 0 درجة مئوية ، أي عند 4 درجات مئوية يكون له كثافة أعلى من كثافة الجليد نفسه. لذلك ، ولأنه يحتوي على كثافة أقل ، يطفو الجليد ولا يمكن العثور عليه في قاع البحر ، وبسبب العلاقة المعقدة بين كثافة ودرجة حرارة الماء ، يبقى الماء سائلاً في قاع البحر ويمكن أن تتكون طبقات الجليد على السطح . وينطبق الشيء نفسه على البرك والبحيرات ، التي تتجمد خلال أشهر الشتاء ، على الرغم من أنها تسكنها تجمعات من الكائنات الحية.

كم من الوقت يستغرق الماء حتى يتجمد؟

في أي درجة حرارة يتجمد الماء - طازجًا أم ملحًا؟ لتحديد الوقت الذي يستغرقه تحول الماء إلى جليد ، يجب مراعاة ثلاثة عوامل رئيسية: درجة الحرارة المحيطة ودرجة البرودة وكمية الماء . على سبيل المثال ، إذا كان لديك كأسان يحتويان على القليل من الماء ، فسيكون الأول الذي يحتوي على أقل كمية من الماء هو أول من يتجمد. من ناحية أخرى ، إذا ملأت كوبًا بالماء الموجود في الثلاجة وكوبًا آخر بمياه الصنبور الأكثر سخونة ، فإن الماء البارد من الزجاج الأول سيتجمد أولاً.

ومع ذلك ، في بعض الظروف يتجمد الماء الساخن قبل الماء البارد بسبب تأثير مبيمبا. ويعود سبب هذه الظاهرة إلى الآتي :

  • يتبخر الماء الساخن بشكل أسرع ، مما يقلل الحجم المتبقي للتجميد.
  • تكوين طبقة من الصقيع على الماء البارد ذات تأثير عازل.
  • كميات مختلفة من الغاز المذاب في الماء البارد مقارنة بالماء الساخن.

يجب أيضًا أن تأخذ في الاعتبار أن الماء يتجمد في وقت مبكر إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أقل: العملية ليست نفسها عند -30 درجة مئوية مثل -5 درجة مئوية. حقيقة أخرى مثيرة للفضول ، هي الوقت اللازم لتجميد زجاجة المياه المخزنة في الفريزر تمامًا: يستغرق الأمر ما بين 30 دقيقة وساعتين.

الزوار شاهدوا أيضاً