Comment fonctionne le gel de l'eau, sciencing
Congélation et moléculaire Mouvement
Lorsque l'eau gèle, elle passe habituellement du liquide à l'état solide. En tant que liquide, les molécules d'eau sont constamment en mouvement, se heurtant et se bousculant et ne jamais rester au même endroit pendant longtemps. Quand l'eau gèle, les molécules lentes et installer en place, alignant dans des formations régulières que vous voyez sous forme de cristaux. Pour l'eau pure, la température doit chuter à 32 degrés Fahrenheit (de zéro degré Celsius) pour que cela se produise. Pour toute substance, la température à laquelle le gel se produit dépend de forces qui font ses molécules collent ensemble.
Post-it Molécules et Point de congélation
Toutes les molécules et les atomes ont des forces qui attirent un à l'autre. Certains atomes de carbone, tels que le carbone, accrocher les uns aux autres très fortement; d'autres, tels que l'hélium, ont très peu de force d'attraction. Les substances à forte gel des forces d'attraction à des milliers de degrés Fahrenheit, alors que ceux dont les forces sont faibles, tels que l'azote, le gel à des températures très froides. L'attraction entre les molécules d'eau est modérée - ni faible, ni puissant - si l'eau gèle à un 32 modeste degrés Fahrenheit.
Abaissement du point de congélation
Si vous ajoutez d'autres substances à l'eau, comme le sucre ou le sel, la température descend en dessous de 32 degrés avant que la glace commence à se former. Le nouveau point de congélation dépend de la substance ajoutée et combien vous mélangez avec de l'eau, et c'est pourquoi les villes ont mis du sel sur les routes dans certains États pour enlever la glace et la neige en hiver. Comme autre exemple, la vodka, un mélange d'eau et d'alcool, reste liquide pendant une période prolongée, lorsqu'il est conservé dans un congélateur. L'alcool dans la vodka réduit de manière significative le point de congélation.
La congélation, l'expansion et la formation de cristaux
La plupart des contrats de substances ou rétrécir, en volume, ils ont froid. L'eau se contracte uniquement jusqu'à ce qu'il soit abaissé à 39 degrés; à des températures plus froides, il commence à se développer. Comme l'eau se refroidit, ses molécules ralentissent et se rangent de telle sorte que des lacunes existent entre les groupes de molécules. Comme ils plus froid, les molécules forment des motifs hexagonaux qui finissent par devenir des flocons de neige et cristaux connexes.
Force d'expansion de glace
Si vous remplissez une bouteille complètement rempli d'eau, puis le sceller avec un couvercle avant de le mettre dans un congélateur, l'eau se dilate en se refroidit. Finalement, la glace va éclater la bouteille. Cela est vrai même pour les conteneurs en matériaux solides comme le fer; la pression exercée par l'eau glacée est aussi élevé que 40 000 psi à moins de 7,6 degrés Fahrenheit (moins 22 degrés Celsius).