냉각 중에 물을 만드는 것은 무엇입니까? 가열 될 때 물은 어떻게됩니까?
우리는 다른 물질 및 전화의 구성에서 물로 둘러싸여 있습니다. 그것은 고체, 액체 또는 가스 상태 일 수 있지만, 물은 항상 우리 주위에 있습니다. 아스팔트가 도로에서 균열이 무엇이든, 추운 시즌 동안 창문이 왜 그릴 수있는 이유, 왜 비행기가 하늘에 흰색 표를 떠나는 이유 -이 모든 것들과 다른 "왜" 우리는이 공과에서 검색 할 것입니다. 온도계가 작동하기 때문에 가열, 냉각 및 동결, 지하 동굴과 기괴한 수치가 어떻게 형성 될 때 물의 성질이 어떻게 형성되는지 배웁니다.
주제 : 비 뚱뚱한 자연
수업 : 물 특성 액체 상태
순수한 형태로 물에는 맛, 냄새 및 색상이 없지만 대부분의 물질을 적극적으로 용해시키고 입자와 연결되기 때문에 거의 일어나지 않습니다. 또한 물이 다양한 몸에 침투 할 수 있습니다 (과학자들은 돌에서도 물을 발견).
유리에서 수돗물 아래에서 물을 얻으면 깨끗한 것처럼 보입니다. 그러나 실제로 많은 물질의 용액이며, 가스 (산소, 아르곤, 질소, 이산화탄소)가 있으며, 공기에 함유 된 다양한 불순물, 토양에서 용해 된 염, 물 파이프의 철분, 가장 작은 씻지 않은 먼지가 있습니다. 입자 등
유리 물방울을 닦고 유리를 깨끗이하고 증발시켜주는 경우 간신히 눈에 띄는 얼룩이있을 것입니다.
강과 흐름의 물에서 대부분의 호수에는 예를 들어 용해 된 염과 같은 다양한 불순물이 포함됩니다. 그러나이 물은 신선한이기 때문에 그들은 약간입니다.
지구와 지하에는 물이 흐르고, 시내, 호수, 강, 바다와 바다를 채우고 지하 궁전을 만듭니다.
물질을 쉽게 해결할 수있는 경로를 놓고, 물은 깊은 지하를 침투하고, 록키 바위에서 그들을 운반하고, 록키 바위에서 찢어지고 균열을 통해 지하 동굴을 형성하여 육체 조각을 만듭니다. 수백 년 동안 수십억 개의 물방울이 증발하고 물 물질 (염, 석회암)에 용해 된 물질 (염, 석회암)은 종유석이라고 불리는 돌 icicles를 형성합니다.
반 동굴에 비슷한 구조물을 Stalagmites라고합니다.
그리고 종료 간염과 석순이 함께 성장할 때, 돌 칼럼을 형성하면 스테이플라고합니다.
강에서 얼음 캐리어를보고, 우리는 고체 (얼음 및 눈), 액체 (현재 아래의 전류)와 가스 상태 (물의 가장 작은 입자, 수증기라고 불리는 공기로 상승)에서 물을 볼 수 있습니다.
물은 동시에 세 가지 상태 모두에있을 수 있습니다. 항상 물과 얼음 결정체의 물방울로 구성된 공기에 항상 수증기가 있습니다.
물 증기는 보이지만 따뜻한 방에서 냉장고에서 냉장고에 냉각기에 냉각시켜 물방울이 즉시 나타날 수있는 벽에 쉽게 발견 할 수 있습니다. 유리의 차가운 벽과 접촉 할 때, 공기에 함유 된 수증기는 물방울로 변환되고 유리 표면에 정착됩니다.
무화과. 11. 차가운 컵 벽에 응축 물 ()
같은 이유로 추운 계절에 창 유리의 내면이 박제됩니다. 차가운 공기는 많은 수증기를 따뜻하게 함유 할 수 없으므로 일부 금액이 응축됩니다 - 물방울로 변합니다.
하늘에서 날아 다니는 백색 흔적도 수분 응축의 결과입니다.
거울을 입술에 가져 와서 숨을 내쉴 때, 물의 가장 작은 물방울이 그 표면에 남아있을 것이며, 이것은 호흡 할 때, 사람은 수증기의 공기로 흡입된다는 것을 증명합니다.
가열 된 물이 팽창 할 때. 그것은 간단한 경험을 증명할 수 있습니다 : 유리 튜브가 물로 플라스크로 낮추고 그것의 수위를 측정했습니다. 이어서, 플라스크를 따뜻한 물로 용기 내로 저하시키고 물을 가열 한 후, 튜브의 레벨을 재검토 하였다. 이는 발열 동안의 물이 부피가 증가하기 때문에 눈에 띄게 상승했다.
무화과. 14. 튜브, 숫자 1 및 초기 수준의 물로 표시된 기능
무화과. 15. 튜브, 2 번 및 가열시 물 수준이있는 플라스크
냉각시, 물 "축소". 이 경우 비슷한 경험을 증명할 수 있습니다.이 경우, 튜브의 물이 냉각 된 후 튜브의 수위를 냉각시킨 후 튜브가있는 플라스크가 원래의 마크에 비해 냉각 된 후에 물이 감소 되었기 때문에 물이 감소 되었기 때문입니다.
무화과. 16. 튜브, 숫자 3 및 냉각 중 수위가 표시된 플라스크
이것은 물, 분자의 입자가 가열 될 때 더 빨리 움직이고, 혈관 벽에서 꺼지고, 분자 사이의 거리가 증가하므로 액체가 더 큰 부피가 커집니다. 물이 냉각되면 그 입자가 느려지고 분자 사이의 거리가 줄어들고 더 작은 부피가 필요합니다.
무화과. 17. 정상 온도의 물 분자
무화과. 18. 가열 될 때 물 분자
무화과. 19. 냉각시 물 분자
물뿐만 아니라 다른 액체 (알코올, 수은, 가솔린, 등유)는 이러한 특성을 가지고 있습니다.
이러한 액체의 이러한 성질을 알면 알코올 또는 수은이 사용되는 온도계 (온도계)의 발명을 이끌어 냈습니다.
얼어 붙는 물이 팽창 할 때. 이것은 물이있는 용기가 물이 뚜껑으로 느슨하게 덮여 있고 냉동고에 넣어 냉동실에 넣어 냉이물을 덮을 수 있으며 뚜껑을 비가 내리고 능력을 뛰어 넘는 경우에 증명 될 수 있습니다.
이 속성은 물에서 형성된 얼음을 고정시킬 때 반드시 절연되어있는 물 파이프를 놓을 때 고려됩니다.
본질적으로 물이 산을 파괴 할 수 있습니다. 물이 균열 속의 물을 축적하면 겨울에는 겨울에 얼어 붙고 얼음의 압력 하에서 그것이 형성된 물보다 더 큰 부피를 차지합니다. 바위 바위는 크래킹하고 파괴되었습니다.
도로의 균열에서 물이 얼어 붙는 것은 아스팔트 코팅의 파괴로 이어집니다.
나무 줄기에 주름을 닮은 긴 능선 - 나무가 냉동하는 나무가 냉동하는 압력 아래에서 상처. 따라서 추운 겨울에는 공원이나 숲에서 나무의 균열을들을 수 있습니다.
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- 교육학적 인 아이디어 축제 ().
- 과학과 교육 ().
- 열린 클래스 ().
- 주제가 "우리 주변의 물"에 짧은 테스트 (3 개의 답변)를 만드십시오.
- 약간의 경험을 보내십시오 : 아주 좋은 유리 차가운 물 따뜻한 방에 테이블에 넣으십시오. 일어날 일을 설명하고, 이유를 설명하십시오.
- * 가열, 정상 및 물 분자의 움직임을 그립니다. 냉각 된 조건...에 필요한 경우 그림에서 서명을하십시오.
물 난방 시스템에서 물은 발전기에서 소비자로의 열을 전달하는 데 사용됩니다.
물의 가장 중요한 속성은 다음과 같습니다.
열용량;
가열되고 냉각시 볼륨의 변화;
외부 압력을 변화시킬 때 끓는 특성;
캐비테이션.
물의 물리적 특성의 데이터를 고려하십시오.
비열
모든 냉각제의 중요한 속성은 열용량입니다. 질량과 냉각제의 온도의 차이를 통해 표현하면 특정 열이 얻어진다. 그것은 편지로 표시됩니다 씨. 차원이 있습니다 kj / (kg k)
비열 - 1 ℃에서 1 kg의 물질 (예 : 물)을 1 ℃에서 가열하는 데 필요한 열의 양입니다. 반대로 물질은 냉각시 동일한 양의 에너지를 제공합니다. 0 ° C ~ 100 ° C 범위의 물의 특정 열용량의 평균값은 다음과 같습니다.
c \u003d 4.19 kJ / (kg k) 또는 C \u003d 1.16 VTC / (kg k)
흡수 또는 가열의 양은 방출됩니다 큐., 발음 된 제이. 또는 kj.질량에 따라 다릅니다 미디엄., 발음 된 킬로그램, 특정한 열 씨. 및 온도 차이를 표현했다 케이..
볼륨 증가 및 감소
모두 천연 재료 냉각시 가열되고 압축 될 때 확장됩니다. 이 규칙에 대한 유일한 예외는 물입니다. 이 독특한 속성은 물 이상이라고합니다. 물은 +4 ° C에서 가장 높은 밀도를 가지고 있으며, 1 dm3 \u003d 1 L은 1kg의 질량을 갖는다.
물 이이 지점에 대해 가열되거나 냉각되면 그 부피가 증가하여 밀도가 감소하는 것을 의미합니다. 즉, 물이 쉽게됩니다. 이것은 오버 플로우 지점을 가진 저수지의 예에서 명확하게 관찰 될 수 있습니다. 저장소는 +4 ° C의 온도가있는 정확히 1000 cm3의 물을 포함합니다. 물이 가열되면 탱크에서 측정 용기에 일부 수량이 부어집니다. 물을 90 ° C로 가열하면 정확히 34.7 g에 해당하는 측정기에 정확히 35.95 cm3이 부어졌습니다. 물은 +4 ° C 이하로 냉각시킵니다.
강과 겨울에있는 호수 에서이 변수 덕분에 겨울철에 꼭대기가 정확하게 정확하게 정지합니다. 같은 이유로 얼음이 표면에 떠 다니며 봄 태양이 녹을 수 있습니다. 얼음이 물보다 무겁고 바닥에 침몰하면 일어나지 않을 것입니다.
오버플로 지점을 가진 저수지
그러나이 속성은 확장되어 위험 할 수 있습니다. 예를 들어, 물이 물이 얼어 붙으면 자동차 엔진과 물 펌프가 파열 될 수 있습니다. 이것을 피하기 위해, 냉동을 방지하는 첨가제가 물에 추가됩니다. 글리콜은 종종 난방 시스템에서 사용됩니다. 물과 글리콜 비율의 경우 제조업체의 사양을 참조하십시오.
물 끓는 특성
물이 열린 용기에서 가열되면 100 ° C에서 끓을 것입니다. 끓는 물의 온도를 측정하면 마지막 방울이 증발 할 때까지 100 ° C와 동등한 것으로 여전히 남아 있다고 밝혀졌습니다. 따라서, 일정한 열 소비는 물, 즉 집계 상태의 변화를 완전히 증발 시키는데 사용된다.
이 에너지는 잠재 (숨겨진) 따뜻함이라고도합니다. 열 공급이 계속되면 형성된 쌍의 온도가 다시 등반을 시작합니다.
기술 된 공정은 물 표면에서 101.3 kPa의 공기 압력에 주어진다. 다른 압력의 경우 물의 비등점이 100 ° C에서 시프트됩니다.
예를 들어, 3000m의 고도에서 설명한 실험을 반복하면 Zugspitz에서 독일의 가장 높은 꼭대기에서 물이 90 ° C에서 끓는 것을 알게 될 것입니다. 이러한 행동의 이유는 높이의 대기압을 줄이는 것입니다.
물 표면의 압력이 낮아 끓는점이 낮습니다. 반대로, 끓는점은 물 표면에 압력이 증가함에 따라 높을 것입니다. 이 속성은 예를 들어 압력솥에서 사용됩니다.
그래프는 압력에서 물의 비등점의 의존성을 보여줍니다. 난방 시스템의 압력은 의도적으로 상승합니다. 그것은 중요한 작업 모드에서 가스 기포를 방지하고 실외 공기가 시스템에 들어가는 것을 방지하는 데 도움이됩니다.
가열 및 과압을 보호 할 때 물의 확장
물 난방 시스템은 최대 90 ° C의 수온에서 작동합니다. 일반적으로 시스템은 15 ° C에서 물로 채워져 가열하면 팽창합니다. 볼륨의 증가가 유체의 과압 및 오버 플로우의 발생으로 인해 볼륨의 증가가 발생한다고 가정 할 수 없습니다.
여름에는 가열이 꺼지면 물의 양이 초기 값으로 되돌아갑니다. 따라서 방해가되지 않는 물 확장을 보장하기 위해 상당히 큰 탱크를 설치해야합니다.
오래된 난방 시스템은 개방 된 확장 탱크가있었습니다. 그들은 항상 가장 높은 파이프 라인 위에 위치했습니다. 시스템의 온도가 증가함에 따라 물 확장을 이끌어 냈습니다. 탱크의 수준도 증가했습니다. 온도가 감소하면 각각 떨어졌습니다.
현대 가열 시스템은 멤브레인 확장 탱크 (MRB)를 사용합니다. 시스템에서 압력이 증가함에 따라 파이프 라인 및 제한 값 이상의 시스템의 다른 요소에서 압력을 증가시키는 것은 불가능합니다.
따라서 각 난방 시스템의 전제 조건은 안전 밸브의 존재입니다.
압력이 규범보다 높으면 안전 밸브가 열리고 팽창 탱크를 수용 할 수없는 과량의 물을 열어야합니다. 그러나 신중하게 설계되고 서비스되는 시스템에서 이러한 중요한 상태는 결코 발생하지 않아야합니다.
이러한 모든 주장은 순환 펌프가 시스템의 압력을 더욱 증가시키는 사실을 고려하지 않습니다. 최대 수온, 선택된 펌프, 팽창 탱크의 크기와 안전 밸브의 압력 사이의 관계는 가장 철저한 방식으로 설치되어야합니다. 이러한 값을 기준으로 해당 시스템 요소의 무작위 선택 -이 경우에는 받아 들일 수 없습니다.
멤브레인 팽창 탱크는 AzOT가 채워진다. 팽창 막 탱크의 초기 압력은 가열 시스템에 따라 조정해야합니다. 가열 시스템에서 물을 넓히는 것은 탱크로 들어가고 다이어프램을 통해 가스 챔버를 압축합니다. 가스는 파쇄 될 수 있으며 액체가 없습니다.
압력
압력 결정
압력은 대기압 (PA, MBAR, BAR)에 대한 용기, 파이프 라인의 혈관에서 측정 된 액체 및 가스의 정전압입니다.
정전압
정전압은 고정 된 액체의 압력입니다.
정적 압력 \u003d 팽창 탱크의 해당 측정점 + 초기 압력보다 높습니다.
동적 압력
동적 압력은 움직이는 유체 흐름의 압력입니다. 펌프의 압력은 작동 중에 원심 펌프의 중심에 압력이 있습니다.
압력 강하
시스템의 전반적인 저항을 극복하기 위해 원심 펌프가 개발 한 압력. 그것은 원심 펌프의 입구와 출력 사이에서 측정됩니다.
작동 압력
펌프 작동 중에 시스템에 존재하는 압력. 허용 작동 압력 펌프 및 시스템의 안전 조건에서 허용되는 작동 압력의 최대 값.
캐비테이션
캐비테이션 - 임펠러의 입구에서 펌핑 된 유체의 기화 압력의 압력 이하의 국부 압력의 외관 이하의 결과로 가스 기포의 형성입니다. 이는 성능 (압력) 및 효율성이 감소하고 펌프의 내부 부품의 재료의 소음 및 파괴를 일으 킵니다. 더 높은 압력 (예를 들어, 임펠러의 출력)이있는 영역에서의 공기 방울의 붕괴로 인해 현미경 폭발은 유압 시스템을 손상 시키거나 파괴 할 수있는 압력 점프를 일으킨다. 이것의 첫 번째 표시는 작동 휠의 소음이며 그 침식입니다.
원심 펌프의 중요한 매개 변수는 NPSH (펌프 흡입 노즐의 유체 열의 높이)입니다. 캐비테이션없이 작동하기 위해 이러한 유형의 펌프에 의해 요구되는 펌프 입구에서의 최소 압력을 결정합니다. 즉, 기포의 외관을 막기 위해 필요한 추가 압력. 임펠러의 유형과 펌프 회전 주파수는 NPSH의 값에 영향을줍니다. 이 매개 변수에 영향을 미치는 외부 요인은 유체 온도, 대기압입니다.
캐비테이션을 예방하십시오
캐비테이션을 피하기 위해 유체는 온도 및 대기압에 따라 특정 최소 흡수 높이로 원심 펌프 인서트를 흐르게되어야합니다.
캐비테이션을 방지하는 다른 방법은 다음과 같습니다.
정전압 향상
유체의 온도 감소 (PD 기화 압력 감소)
일정한 정수압의 가치가 적은 펌프 선택 (최소 흡입 높이, NPSH)
회사 전문가 "농업"은 최적의 펌프 선택을 결정하는 데 도움이 될 것입니다. 접촉!
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알렉산더르
2013-10-22 09:38:26
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일본 물리학 자마 마쓰모토는 0 ~ 4 ° C에서 가열 한 물을 확장하는 대신 압축되는 이론을 설명하는 이론을 전달합니다. 그 모델에 따르면 물은 물 분자 인 정점에서 볼록 중공 고리에있는 "전자 공학"과 수소 결합이 제공됩니다. 온도가 상승하면 2 개의 현상은 서로 경쟁합니다 : 물 분자와 코일의 변형을 수소 결합의 신장을 일으켜 공동의 감소로 이어진다. 온도는 0에서 3.98 ° C까지의 경우, 후자의 현상은 궁극적으로 관찰 된 물 압축을 궁극적으로 제공하는 수소 결합을 지배합니다. 그러나 마쓰모토 모델의 실험 확인은 아직뿐만 아니라 물의 압축을 설명하는 다른 이론들도 아직 없습니다.
압도적 인 물질과 달리 가열 중 물은 그 부피를 줄일 수 있습니다 (그림 1). 즉, 부정적인 열팽창 계수가 있습니다. 그러나 우리는 물이 액체 상태에 존재하는 전체 온도 범위에 대해 이야기하지 않습니다. 그러나 좁은 부분은 0 ° C에서 약 4 ° C까지만 좁은 부분에 대해서만 있습니다. 고온에서 물, 다른 물질처럼 확장됩니다.
그런데, 물은 온도가 증가함에 따라 수축시키는 속성이있는 유일한 물질이 아닙니다 (또는 냉각시 확장). 그러한 행동은 더 많은 비스무트, 갈륨, 실리콘 및 안티몬을 "자랑"할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 다양한 공정에서 유병률과 중요성뿐만 아니라보다 복잡한 내부 구조뿐만 아니라 과학자의 관심을 변화시키는 물입니다 (물 구조 연구, 요소 ", 09.10.2006).
얼마 전, 일반적으로 온도가 감소 할 때 물이 볼륨을 증가시키는 이론 (그림 1), "정상적인"및 "얼음 같은"두 가지 구성 요소의 혼합 모델이있었습니다. 처음 으로이 이론은 XIX 세기 해롤드 승리에서 제안되었으며 나중에 많은 과학자가 개발하고 개선되었습니다. 비교적 최근에는 물의 탐지 된 다형성의 틀 내에서 우선 순위의 이론이 재실행되었다. 이제부터는 과냉수 물에서 비정질 아이스 하이 및 저밀도와 유사한 두 가지 유형의 나노 노 디사좀이 두 가지 유형이 있다고 믿어집니다. 가열 오버 코팅 물은 이러한 나노 구조물의 용융과 두 종류의 물의 모습으로 이어집니다. 밀도가 높아집니다. 생성 된 물의 2 개의 "품종"사이의 까다로운 온도 경쟁은 온도 밀도의 비 - 단조 론적 의존성을 생성시킨다. 그러나이 이론은 실험적으로 확인되지 않았습니다.
설명에 대한 설명으로 조심해야합니다. 그것은 비정질 얼음과 비슷한 구조물에 대해서만 말하는 것이 아닙니다. 사실은 비정질 얼음과 그 거시적 인 유사체의 나노 광역 영역이 서로 다른 물리적 인 매개 변수를 가지고 있다는 것입니다.
일본 물리학 자마 마쓰모토는 2 성분 혼합물의 이론을 거부하여 여기에서 논의 된 "처음부터"효과에 대한 설명을 찾기로 결정했습니다. 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 냉각하는 동안 물 팽창의 진정한 원인을 알아 내기 위해서는 압력이 제로 압력으로 200에서 360k까지 다양한 온도에서 물의 물리적 특성을 고려했습니다. 잡지 물리적 검토 편지의 그의 기사는 냉각시 물이 팽창하는 이유는 무엇입니까? ( "물이 냉각되는 물이 왜 확장되는 이유는 무엇입니까?").
처음에는 물품의 저자가 물었습니다. 열팽창 계수에 어떤 영향을 미칩니 까? Matsumoto는 3 가지 요인만의 영향을 알기에 충분하다고 생각합니다. 평형 값 (각도 왜곡)에서 연결 사이의 각도.
무화과. 2. 물 분자 "109.47도와 동일한 수소 결합 사이의 각도로 클러스터로 결합 될 수있는 물 분자. 이러한 각도는 올바른 테트라 헤드론과 두 개의 정점의 중심을 연결하는 각도이기 때문에 테트라 헤드라고합니다. lsbu.ac.uk의 그림
일본 물리학자가 얻은 결과에 대해 이야기하기 전에 우리는 앞서 언급 한 세 가지 요인에 대한 중요한 의견과 설명을 만들 것입니다. 우선, W2O 물의 일반적인 화학식은 증기 모양의 상태에만 해당합니다. 수소 결합에 의한 물 분자의 액체 형태의 경우, 그룹 (H2O) X로 결합되어 X는 분자의 수이다. 가장 많은 에너지는 5 개의 물 분자 (x \u003d 5)로부터 4 개의 수소 결합으로 결합하는 것이 유리하다.
온도상의 물 분자 사이의 수소 결합의 길이의 의존성을 분석 한 후, Matsumoto는 예상되는 결론에왔다 : 온도 상승은 수소 결합의 선형 신장을 일으킨다. 그리고 이것은 차례로, 물의 양의 증가, 즉 확장에 이르게됩니다. 이 사실은 관찰 된 결과와 모순되므로 두 번째 요소의 영향을 고려합니다. 열팽창 계수는 어떻게 토폴로지 지수에 달려 있습니까?
컴퓨터 시뮬레이션은 다음과 같은 결과를주었습니다. 저온에서, 백분율 중 가장 큰 물의 양은 물 클러스터가 점유되며, 하나의 분자는 4 수소 결합 (토폴로지 지수가 4)을 차지한다. 온도의 증가는 인덱스 4와의 연관성 수의 감소를 일으키지 만, 동시에 인덱스 3 및 5가있는 클러스터 수가 증가하기 시작하고, 마쓰모토는 토폴로지 인덱스 4가있는 클러스터의 로컬 볼륨이 실질적으로 온도가 증가하지는 않으며 모든 온도에서 인덱스 3 및 5와의 연관성의 총 부피의 변화는 서로 상호 보상합니다. 결과적으로 온도 변화는 물의 총 부피가 변하지 않으므로 토폴로지 지수는 가열 중에 물의 압축에 영향을 미치지 않습니다.
수소 결합의 각도 왜곡의 영향을 알아내는 것이 남아 있습니다. 그리고 여기에서는 가장 흥미롭고 중요합니다. 전술 한 바와 같이, 물 분자는 수소 결합 사이의 각도가 사면체가되도록 단결하는 경향이있다. 그러나 물 분자의 열적 변동 및 클러스터에 포함되지 않은 다른 분자와의 상호 작용은 평형 값 109.47도에서 수소 결합 각을 편향시킴으로써 이것을 제공하지 않습니다. 어떻게 든이 과정을 이루기 위해 2007 년 화학 물리학 저널에서 2007 년에 발표 된 수소 결합 네트워크의 토폴로지 빌딩 블록의 이전 작품을 바탕으로 3 차원 미세 구조의 존재에 대한 가설을 전진시킨다. 그것은 볼록한 중공 고리를 닮은 것입니다. 나중에, 다음의 간행물에서, 이러한 미세 구조 (그림 3)라고 불렀다. 그 중에서, 정점은 물 분자이며, 수소 결합은 갈비뼈의 역할을하고, 수소 결합 사이의 각도는 스피치 라이트의 리브 사이의 각도이다.
마츠모토의 이론에 따르면, 모자이크 요소와 같이 대부분의 물 구조물을 구성하고 전체 볼륨을 균일하게 채우는 다양한 샷의 다양한 형태의 샷이 있습니다.
무화과. 3. 내부 물 구조를 형성하는 6 가지 전형적인 충격. 볼은 물 분자에 해당하며 볼 사이의 세그먼트는 수소 결합을 나타냅니다. 선거인은 폴리 헤드라에 대한 잘 알려진 euler 정리를 만족시켜야합니다. 총 정점 및 가장자리의 총 수는 2입니다. 이는 Windows의 수를 의미합니다. convebx Polyhedra....에 다른 유형의 충격은 vitrite.chem.nagoya-u.ac.jp 웹 사이트에서 찾을 수 있습니다. 무화과. Masakazu Matsumoto, Akinori Baba 및 Iwao Ohmine Network Motif, AIP Conf 잡지에 출판 한 기사에서. Proc.
물 분자는 선거 에너지가 최소한의 에너지를 가져야 만하면 창문에서 사면체 각도를 창출하는 경향이 있습니다. 그러나 열 운동과 다른 선거비와의 현지 상호 작용으로 인해 일부 미세 구조는 사면체 각도 (또는이 값에 가까운 각도)가있는 기하학적 구조가 없습니다. 이러한 구조적으로 존재하지 않는 시점에서 유익하지 않은 구조적으로 존재하지 않는 구성 (이는 에너지 관점에서 유익하지 않음)이므로 가능한 한 가장 작은 에너지 가치를 얻을 수 있습니다. 이러한 하이라이트, 즉 "일반적인 에너지 이익"을 희생 한 창문을 강겨 며 푸드라고합니다. coctras의 침해자가 주어진 온도에서 최대의 캐비티 볼륨이 최대이면, 좌절 된 창은 반대로 최소한의 볼륨을 갖습니다.
Matsumoto가 수행 한 컴퓨터 모델링은 온도가 증가하는 샷의 공동의 평균 부피가 선형 적으로 감소 함을 보여주었습니다. 동시에, 좌절감있는 샷은 체적을 크게 줄이는 반면, 끊어지는 코일의 공동의 부피는 거의 변화가 없습니다.
따라서 온도가 증가한 물의 압축은 2 개의 경쟁 효과로 인해 발생합니다. 수소 결합의 길이는 물의 양이 증가하고 좌절 된 전자 장치의 공동 부피가 감소합니다. 0 ~ 4 ° C의 온도 세그먼트에서 계산으로 표시된 마지막 현상은 궁극적으로 온도가 증가함에 따라 관찰 된 물 압축을 일으킬 수 있습니다.
그것은 전자 제품의 존재와 그러한 행동의 실험 확인을 기다리는 것입니다. 그러나 이것은 아아, 매우 어려운 일입니다.
확장되거나 축소됩니까? 답변은 다음과 같습니다. 겨울의 도착과 함께 물은 확장 과정을 시작합니다. 왜이 일이 일어나고 있는가? 이 속성은 다른 모든 액체 및 가스 목록에서 물을 강조 표시합니다.이 가스는 반대로 냉각 중에 압축됩니다. 이 특이한 유체 행동의 이유는 무엇입니까?
물리학 3 클래스 : 냉동하는 동안 물이 확장되거나 압축 되었습니까?
대부분의 물질 및 재료는 냉각 중에 가열되고 감소 할 때 부피가 증가합니다. GAZA이 효과는 더 눈에 띄지 만 다양한 액체와 고체 금속은 동일한 특성을 나타냅니다.
가스 팽창 및 압축의 가장 눈에 띄는 예는 공기 풍선입니다. 우리가 거리에 풍선을 빼기 날씨로 견딜 때 볼은 즉시 크기가 감소합니다. 우리가 공을 가열 된 방으로 가져 오면 즉시 증가합니다. 그러나 우리가 목욕탕에 풍선을 가져 오면 - 그것은 파열 될 것입니다.
물 분자는 더 많은 공간이 필요합니다
다양한 물질의 팽창과 압축의 이러한 프로세스가 발생하는 이유는 분자입니다. 더 많은 에너지를 얻는 것들 (이것은 따뜻한 방에서 발생합니다), 차가운 방의 분자보다 훨씬 빠르게 움직입니다. 더 큰 에너지가 더 훨씬 능동적이고 자주 사용되는 입자는 이동을위한 공간이 더 필요합니다. 분자를 일으키는 압력을 유지하려면 재료가 크기가 증가하기 시작합니다. 그리고 이것은 매우 빠르게 발생합니다. 그래서 물은 냉동 중에 팽창하거나 압축됩니다. 왜이 일이 일어나고 있는가?
물은 이러한 규칙에 순종하지 않습니다. 우리가 섭씨 4도 섭씨 물을 냉각시키는 경우 볼륨을 줄입니다. 그러나 온도가 계속 떨어지면 물이 갑자기 팽창하기 시작합니다! 물의 밀도의 예외와 같은 특성이 있습니다. 이 속성은 섭씨 4 도의 온도에서 발생합니다.
이제 우리가 알아 내면 물이 냉동 중에 물이 확장되거나 압축 되고이 이상을 일반적으로 발생하는 방법을 알아 보겠습니다. 그 이유는 입자에서 숨어있는 것입니다. 물 분자는 2 개의 수소 원자와 하나의 산소로 생성됩니다. 수식 모두는 아직 알고 있습니다 기본 수업...에 이 분자의 원자는 전자를 다른 방식으로 끌어들입니다. 수소는 긍정적 인 무게 중심과 반대로 음성으로 산소에서 생성됩니다. 물 분자가 서로 마주 치면, 하나의 분자의 수소 원자는 완전히 상이한 분자의 산소 원자로 이동한다. 이 현상을 수소 결합이라고합니다.
물을 냉각시 더 많은 공간이 필요합니다
그 순간, 수소 결합의 형성 과정이 시작되면, 분자가 얼음 결정과 동일한 방식으로있는 물에서는 장소가 발생하기 시작합니다. 이 빌릿을 클러스터라고합니다. 그들은 물의 견고한 수정 에서처럼 내구성이 없습니다. 온도가 증가함에 따라 그들은 파괴되고 위치를 변경합니다.
프로세스 중에 액체의 클러스터 수가 빠르게 증가하기 시작합니다. 이 물의 결과로 분배를위한 공간이 더 많이 필요하며 비정상적인 밀도를 달성 한 후 크기가 증가합니다.
온도계가 제로 클러스터 아래에서 떨어지면 얼음의 가장 작은 결정으로 변합니다. 그들은 등반을 시작합니다. 결과적으로 물이 얼음으로 변합니다. 이것은 매우 특이한 물 능력입니다. 이 현상은 자연에서 매우 많은 수의 공정에 필요합니다. 우리 모두는 알고 있으며, 우리가 모르는 경우에는 얼음의 밀도가 시원하거나 찬물의 밀도보다 약간 적음을 기억합니다. 이 얼음으로 인해 물 표면에 수레가 있습니다. 모든 저수지는 쉽게 존재할 수 있고 바닥에 물 주민을 동결시키지 못하게 할 수있게 해주는 상단에서 바닥에서 밑단에서 동결하기 시작합니다. 이제 우리는 물이 냉동 중에 물이 확장되거나 압축되었는지 여부에 대해 자세히 알고 있습니다.
뜨거운 물이 더 빨리 춥습니다. 우리가 한 뜨거운 물에서 두 개의 동일한 안경과 나틀을 하나의 뜨거운 물로 찍고 다른 하나는 차가운 것처럼 뜨거운 물이 추위보다 빠르게 얼지 않을 것입니다. 그것은 논리적이지 않고 동의합니까? 뜨거운 물을 냉각시키기 위해 냉각되기 위해서는 필요하지 않으며 필요하지 않습니다. 이 사실을 설명하는 방법은 무엇입니까? 과학자들은 오늘이 수수께끼를 설명 할 수 없습니다. 이 현상에는 "MPMBE 효과"라는 이름이 있습니다. 열린 것은 1963 년 탄자니아의 과학자들이 특이한 상황의 코팅을 이용했습니다. 학생들은 자신을 아이스크림으로 만들고 뜨거운 물이 더 빨리 얼어 붙는 것을 알아 냈습니다. 그는 처음으로 그를 믿지 않는 그의 의사 선생님과 공유했습니다.
냉각하는 동안 물이 냉각하는 동안 물이 냉각되었을 때 다른 물질이 압축되는 이유는 무엇입니까? 저자가 게시했습니다 파벨 Anufriev. 가장 좋은 대답은입니다 냉각, 물은 처음에는 다른 많은 연결처럼 행동합니다. 점차적으로 압축됩니다 - 특정 볼륨을 줄입니다. 그러나 4 ° C (보다 정확하게 3.98 ° C)에서 위기 상태는 구조적 조정이 발생하며 온도가 더 이상 감소하면서 물량이 더 이상 감소하지 않지만 증가합니다. 정상 조건에서 0 ° C 이하로 냉각되면 물이 결정화되어 얼음을 형성하고, 그 밀도가 작아지고 부피는 소스 수량의 양의 거의 10 % 더 많습니다.
부피의 증가는 얼음 구조의 각 분자가 4 개의 다른 분자와 수소 결합에 의해 연결된다는 사실에 의해 설명된다. 그 결과, "캐비티"가있는 openwork 디자인은 고정 된 물 분자 사이의 얼음상에 형성되어 고정 된 질량이 크게 팽창합니다. 얼음의 결정 구조는 다이아몬드의 구조와 유사합니다. 각 H2O 분자는 수소 결합의 형성에 관여하는 4 개의 분자로 둘러싸여 있으며, 2.76 옹스트롬과 동일한 거리에 있고 꼭대기에 배치됩니다. 109 ° 28의 각도로 사면체를 올바르게 올바르게 올바르게 올바르게 올바른 것입니다. 낮은 조정 번호로 인해 얼음 구조는 저밀도에 영향을 미치는 얼음 구조가 메쉬입니다. OpenWork 얼음 구조는 그 밀도가 916.7 kg의 밀도로 인해 동일한 온도에서 물 밀도 (999.8 kg / m³) 아래에서 0 ° C에서 m³.
따라서 물, 얼음으로 변하는 물이 약 9 % 증가합니다.
용융 과정에서, 0 ℃에서 물의 약 10-15 %가 화합물과 결합을 잃고, 결과적으로 분자의 일부의 이동도가 증가하고, 이들은 오픈 워크 얼음 구조가 풍부한. 이것은 용융 및 큰 물의 밀도와 비교하여 얼음의 압축을 설명하며, 이는 약 10 % 증가합니다. 이 값은 특정 방식으로의 물 분자의 수를 특성화하는 것으로 간주 될 수 있습니다. 생성 된 물의 밀도는 4 ℃의 온도에서 최대이며, 추가 온도 성장으로, 분자 운동의 증폭과 관련된 물의 자연적인 팽창은 "얼음 - 물"의 구조 재 배열의 효과를 초과한다, 물 밀도가 부드럽게 감소하기 시작합니다.
대답 2 응답[전문가]
야! 다음은 귀하의 질문에 대한 답변이있는 주제를 선택합니다. 냉각시 다른 물질이 압축 될 때 냉각이 팽창 할 때 물이 왜 삭제 될 때 물이 있습니까?
대답 전문가[새로 온 사람]
냉각하는 동안의 물이 확장되지 않습니다. 물이 얼어 붙은 후에 만 \u200b\u200b얼음이되면 물 분자 사이의 거리가 증가 할 때 볼륨이 없어 질 것입니다.
대답 Mike Tiaroff.[전문가]
물도 압축됩니다 ... 질문이 잘못되었습니다. ...에 물은 최대 -4도까지 압축되며 그 후에 확장 ... 그것은 위상 전환이라고하며 그러한 전환으로 물질이 완전히 상상할 수없는 방식을 동작시킵니다 ... 100 도로 가열하면 연장이 있고 온도 위로 모집되지 않으며 증기로의 전환도 위상 전환입니다. 분자 간의 의사 소통은 다른 특성을 얻습니다 - 결정화는 물에서 시작됩니다 ...
