Наука

На којој температури се вода смрзава? |. | Наука

Наслов овог поста би изгледао прикладно питање за испит из науке у основној школи, али одговор је много сложенији него што се чини. Сви смо научени да се вода смрзава на 32 степена Фахренхеита, 0 степени Целзијуса, 273,15 Келвина. Међутим, то није увек случај. Научници су пронашли течну воду хладну до -40 степени Ф у облацима, па чак и охлађену воду до -42 степени Ф у лабораторији. Колико су ниско могли да иду?

прва афроамериканка која је имала америчку поштанску марку

Испада да је то зезнут проблем. Када се течна вода охлади испод -42 степени Ф, она се пребрзо кристалише у лед да би научници могли да мере температуру течности. Тако су Емили Мооре и Валериа Молинеро са Универзитета у Јути развиле софистицирану рачунарску симулацију од 32.768 молекула воде (мање молекула него што се може наћи у кишној капи) која им омогућава да виде шта се догодило са топлотним капацитетом, густином и компресибилношћу воде док се прехлађивала и утврдити шта се догодило док се 4.000 тих молекула замрзло. Њихови резултати се појављују у часопису Природа .



Како се температура воде приближава -55 степени Ф, молекули воде формирају тетраедре, при чему се сваки молекул лабаво веже за четири друга молекула. Густина воде се смањује, повећава се топлотни капацитет и повећава стишљивост. Промена у структури воде контролише брзину стварања леда, Молинеро каже . Показали смо да су и термодинамика воде и брзина кристализације контролисани променом структуре течне воде која се приближава структури леда. Испод -55 степени Ф, ситни комадићи течне воде можда још увек постоје, али то би чинило само невероватно кратко време, каже Молинеро.



који фактор смањује тачност радиокарбонског датирања

Ово суперцоолинг воде је могуће јер је води потребно мало језгро или семе леда да би молекули створили кристале, а у врло чистој води једини начин на који можете формирати језгро је спонтана промена структуре течности, каже Молинеро. Та језгра се неће формирати или нарасти довољно велика док се структура молекула течне воде не приближи структури чврстог леда, што се не дешава док вода не постане толико невероватно хладна.

( ХТ: ио9 )





^