Ledena svojstva: struktura, mehanička i fizikalna svojstva leda

Led je solidan

Struktura leda

H₂O se sastoji od dva vodikova atoma i jednog atoma kisika. U mirnom stanju, vodik se nalazi na vrhovima atoma kisika. Ioni kisika i vodika trebaju zauzimati vrhove jednodijelnog trokuta: kisik se nalazi na vrhu pravog kuta. Ta se struktura vode naziva dipol.

Ice sastoji se od 11,2% vodika, a ostatak kisik. Svojstva leda ovise o njegovoj kemijskoj strukturi. Ponekad postoje plinovite ili mehaničke formacije - nečistoće.

Led se prirodno pojavljuje u obliku nekoliko kristalnih vrsta koje ustrajno zadržavaju svoju strukturu pri temperaturi od nula i niže, no na nultom i višem mjestu počinje se rastopiti.

Struktura kristala

Svojstva leda, snijega i pare su potpuno drugačija i ovise o strukturi kristala. U čvrstom stanju H₂O okružuje četiri molekule smještene na uglovima tetraedra. Budući da je koordinacioni broj nizak, led može imati otvorenu strukturu. To se prikazuje na svojstvima leda i njegovoj gustoći.

Oblici leda

Led se odnosi na najčešće tvari u prirodi. Na Zemlji slijedi njegove sorte:

• rijeka;
• jezero;
• morski;
• Inje;
• glečersko;
• sabijač.

Postoji led, koji je izravno formiran pomoću sublimacijskog puta, tj. iz stanja pare. Ovaj oblik uzima oblik kostura (mi ih nazivamo snježnim pahuljama) i agregati dendritičkog i koštanog rasta (mraz, mraz).

Jedan od najčešćih oblika su stalakti, tj. Ledeni čajevi. Oni rastu po cijelom svijetu: na površini Zemlje, u špiljama. Ovu vrstu leda nastaje protok kapljica vode pri temperaturi od oko 0 stupnjeva u jesenskom proljeće.

Oblike u obliku ledenih vrpci koje se pojavljuju duž rubova vodenih tijela, na granici vode i zraka, a također i uz rub lokvama, nazivaju se ledeno hladnim bankama.

Led može formirati u poroznim tlima u obliku vlaknaste vene.

Svojstva leda

Tvar može biti u različitim stanjima. Polazeći od toga, postavlja se pitanje: koja je svojstva leda koja se manifestira u ovoj ili onoj državi?

Znanstvenici identificiraju fizička i mehanička svojstva. Svaki od njih ima svoje osobitosti.

Fizička svojstva

Fizička svojstva leda uključuju:

1. Gustoća. U fizici, nehomogeni medij je predstavljen granicom omjera mase supstance samog medija i volumena u kojem je zatvoren. Gustoća vode, kao i druge tvari, je funkcija temperature i tlaka. Uobičajeno, proračuni koriste konstantnu gustoću vode koja iznosi 1000 kg / m³. Točniji indeks gustoće uzima se u obzir tek kada je potrebno izvršiti vrlo precizne izračune s obzirom na važnost razlike u rezultatu.
   Prilikom izračunavanja gustoće leda, uzima se u obzir koja voda postaje led: kao što je poznato, gustoća slane vode je veća od one destilirane vode.
2. Temperatura vode. Obično se kristalizacija vode odvija na temperaturi od nula stupnjeva. Postupci zamrzavanja se javljaju pri skokovima s otpuštanjem topline. Preokrenuti proces (topljenje) događa se kada se apsorbira ista količina topline koja je izolirana, ali bez skoka, ali postupno.
   U prirodi, postoje uvjeti pod kojima je super-hlađenje vode, ali ne smrzava. Neke rijeke zadržavaju tekuće stanje vode čak i na temperaturi od -2 stupnja.
3. Specifična toplina. To je količina topline koja se apsorbira grijanjem tijela na svaki stupanj. Postoji određena toplina koju karakterizira količina topline koja je potrebna za zagrijavanje kilograma destilirane vode za jedan stupanj.
4. Kompresije. Druga fizička svojstva snijega i leda su kompresibilnost koja utječe na smanjenje volumena pod utjecajem povećanog vanjskog tlaka. Međusobna količina se naziva elastičnost.
5. Snaga leda.
6. Boja leda. Ova svojstva ovise o apsorpciji svjetlosti i raspršenju zraka, kao io količini nečistoća u smrznutoj vodi. Led rijeke i jezera bez bezvoljnih nečistoća vidljivo je u blagom plavom svjetlu. Morski led može biti posve drugačiji: plava, zelena, plava, bijela, smeđa, imaju čeličnu hladovinu. Ponekad možete vidjeti crni led. Ova boja se stječe zbog velike količine minerala i različitih organskih nečistoća.

Mehanička svojstva leda

Mehanička svojstva leda i vode određuju se otporom na djelovanje vanjskog okoliša u odnosu na jedinicu površine. Mehanička svojstva ovise o strukturi, slanosti, temperaturi i poroznosti.

Led je elastična, viskozna, plastična formacija, ali postoje uvjeti pod kojima postaje tvrdi i vrlo krhki.

Iz leda i slatkovodnih voda razlikuju se: prvi je mnogo plastičniji i manje izdržljiv.

Prilikom prolaska brodova nužno se uzima u obzir mehanička svojstva leda. Također je važno kada koristite ledene ceste, prijelaze i ne samo.

Voda, snijeg i led imaju slična svojstva koja određuju karakteristike tvari. No, istovremeno, mnogi drugi čimbenici utječu na ove indikacije: temperaturu okoline, nečistoće u krutom i početni sastav tekućine. Led je jedna od najzanimljivijih tvari na Zemlji.