Mga katangian ng yelo: istruktura, mekanikal at pisikal na katangian ng yelo

2024 May -akda: Angel Austin | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 05:44

Ang

Ice ay isang solidong substance na nasa estado ng pagsasama-sama, na may posibilidad na magkaroon ng gas o likidong anyo sa temperatura ng silid. Ang mga katangian ng yelo ay nagsimulang pag-aralan daan-daang taon na ang nakalilipas. Mga dalawang daang taon na ang nakalilipas, natuklasan ng mga siyentipiko na ang tubig ay hindi isang simpleng tambalan, ngunit isang kumplikadong elemento ng kemikal na binubuo ng oxygen at hydrogen. Matapos ang pagtuklas, ang formula ng tubig ay nagsimulang magmukhang H₂O.

Ang istraktura ng yelo

Ang

H₂O ay binubuo ng dalawang hydrogen atoms at isang oxygen atom. Sa pamamahinga, ang hydrogen ay matatagpuan sa tuktok ng oxygen atom. Ang mga oxygen at hydrogen ions ay dapat sumasakop sa mga vertices ng isang isosceles triangle: ang oxygen ay matatagpuan sa tuktok ng isang tamang anggulo. Ang istraktura ng tubig na ito ay tinatawag na dipole.

Ang yelo ay 11.2% hydrogen at ang natitira ay oxygen. Ang mga katangian ng yelo ay nakasalalay sa istrukturang kemikal nito. Minsan naglalaman ito ng mga gas o mekanikal na pormasyon -mga dumi.

Matatagpuan ang yelo sa kalikasan sa anyo ng ilang mga mala-kristal na species na matatag na nagpapanatili ng kanilang istraktura sa temperatura mula sa zero at mas mababa, ngunit sa zero at sa itaas ay nagsisimula itong matunaw.

Crystal structure

Ang mga katangian ng yelo, niyebe at singaw ay ganap na naiiba at nakadepende sa istruktura ng mga kristal. Sa solid state H₂O ay napapalibutan ng apat na molekula na matatagpuan sa mga sulok ng tetrahedron. Dahil ang bilang ng koordinasyon ay mababa, ang yelo ay maaaring may istraktura ng openwork. Ito ay makikita sa mga katangian ng yelo at sa density nito.

Mga hugis ng yelo

Ang

Ice ay isa sa mga pinakakaraniwang substance sa kalikasan. Sa Earth, mayroong mga sumusunod na uri nito:

• ilog;
• lawa;
• maritime;
• firny;
• glacial black;
• lupa.

May yelo na direktang nabuo sa pamamagitan ng sublimation, i.e. mula sa estado ng singaw. Ang view na ito ay may skeletal form (tinatawag namin silang mga snowflake) at mga pinagsama-samang dendritic at skeletal growth (hoarfrost, frost).

Ang isa sa mga pinakakaraniwang anyo ay mga stalactites, ibig sabihin, mga icicle. Lumalaki sila sa buong mundo: sa ibabaw ng Earth, sa mga kuweba. Nabubuo ang ganitong uri ng yelo sa pamamagitan ng pag-agos ng mga patak ng tubig sa pagkakaiba ng temperatura na humigit-kumulang zero degrees sa panahon ng taglagas-tagsibol.

Ang mga pormasyon sa anyo ng mga piraso ng yelo na lumilitaw sa mga gilid ng mga imbakan ng tubig, sa hangganan ng tubig at hangin, gayundin sa gilid ng mga puddles, ay tinatawag na mga bangko ng yelo.

Maaaring mabuo ang yelo sa mga buhaghag na lupa sa anyo ng fibrousugat.

Mga ari-arian ng yelo

Substance ay maaaring nasa iba't ibang estado. Batay dito, bumangon ang tanong: anong katangian ng yelo ang ipinapakita sa isang partikular na estado?

Natutukoy ng mga siyentipiko ang mga pisikal at mekanikal na katangian. Bawat isa sa kanila ay may kanya-kanyang katangian.

Mga pisikal na katangian

Ang mga pisikal na katangian ng yelo ay kinabibilangan ng:

1. Density. Sa pisika, ang isang inhomogeneous medium ay kinakatawan ng limitasyon ng ratio ng mass ng substance ng medium mismo sa volume kung saan ito nakapaloob. Ang density ng tubig, tulad ng iba pang mga sangkap, ay isang function ng temperatura at presyon. Karaniwan, ang pare-parehong density ng tubig ay ginagamit sa mga kalkulasyon, katumbas ng 1000 kg/m³. Ang isang mas tumpak na indicator ng density ay isinasaalang-alang lamang kapag kinakailangan na gumawa ng mga kalkulasyon nang napakatumpak dahil sa kahalagahan ng resulta ng pagkakaiba sa density.

   Kapag kinakalkula ang density ng yelo, isinasaalang-alang kung aling tubig naging yelo: tulad ng alam mo, ang density ng tubig-alat ay mas mataas kaysa sa distilled water.

2. Temperatura ng tubig. Karaniwan ang pagkikristal ng tubig ay nangyayari sa temperatura na zero degrees. Ang mga proseso ng pagyeyelo ay nangyayari sa mga pagtalon na may paglabas ng init. Ang kabaligtaran na proseso (pagtunaw) ay nangyayari kapag ang parehong dami ng init na na-absorb na inilabas, ngunit walang mga pagtalon, ngunit unti-unti.

   Sa kalikasan, may mga kondisyon kung saan ang tubig ay supercooled, ngunit hindi ito nagyeyelo. Nananatiling likido ang ilang ilog kahit na nasa -2 degrees.

3. Kakapasidad ng init. Ito ang dami ng init na nasisipsip kapag pinainit ang katawan para sa bawat isadegree. Mayroong tiyak na kapasidad ng init, na nailalarawan sa dami ng init na kinakailangan para magpainit ng isang kilo ng distilled water sa isang degree.
4. Compressibility. Ang isa pang pisikal na pag-aari ng snow at yelo ay ang compressibility, na nakakaapekto sa pagbaba ng volume sa ilalim ng impluwensya ng tumaas na panlabas na presyon. Ang reciprocal ay tinatawag na elasticity.
5. Lakas ng yelo.
6. Ang kulay ng yelo. Ang ari-arian na ito ay nakasalalay sa pagsipsip ng liwanag at pagkalat ng mga sinag, pati na rin sa dami ng mga dumi sa frozen na tubig. Ang yelo sa ilog at lawa na walang mga dayuhang dumi ay makikita sa maputlang asul na liwanag. Ang yelo sa dagat ay maaaring maging ganap na naiiba: asul, berde, asul, puti, kayumanggi, may kulay na bakal. Minsan may makikita kang itim na yelo. Nakukuha nito ang kulay na ito dahil sa malaking dami ng mineral at iba't ibang mga organikong dumi.

Mga mekanikal na katangian ng yelo

Ang mga mekanikal na katangian ng yelo at tubig ay tinutukoy ng paglaban sa panlabas na kapaligiran na may kaugnayan sa isang unit area. Ang mga mekanikal na katangian ay nakasalalay sa istraktura, kaasinan, temperatura at porosity.

Ang yelo ay isang elastic, viscous, plastic formation, ngunit may mga kondisyon kung saan ito ay nagiging matigas at napakarupok.

Magkaiba ang sea ice at freshwater: ang dating ay mas plastic at hindi gaanong matibay.

Kapag dumaan ang mga barko, dapat isaalang-alang ang mga mekanikal na katangian ng yelo. Mahalaga rin ito kapag gumagamit ng mga kalsadang may yelo, tawiran at higit pa.

May tubig, niyebe at yelomga katulad na katangian na tumutukoy sa mga katangian ng isang sangkap. Ngunit sa parehong oras, maraming iba pang mga kadahilanan ang nakakaimpluwensya sa mga pagbabasa na ito: temperatura ng kapaligiran, mga impurities sa solid, pati na rin ang paunang komposisyon ng likido. Ang yelo ay isa sa mga pinakakawili-wiling substance sa Earth.