Wie funktioniert Wasser Freeze, Sciencing
Einfrieren und Molekularbewegung
Wenn Wasser gefriert es geht in der Regel von der flüssigen in den festen Zustand. Als Flüssigkeit, sind die Wassermoleküle in ständiger Bewegung, Stoßen und sie drängelt und nie an einem Ort für lange bleiben. Wenn Wasser gefriert, die Moleküle langsam und sich an ihren Platz, Schlange in regelmäßigen Formationen Sie als Kristalle zu sehen. Für reines Wasser muss die Temperatur auf 32 Grad Celsius fällt (null Grad Celsius) dies geschehen kann. Für jede Substanz, bei der die Temperatur Einfrieren hängt von Kräften kommt, dass seine Moleküle zusammenhalten zu machen.
Sticky Moleküle und Gefrierpunkt
Alle Moleküle und Atome haben Kräfte, die einen zum anderen zu gewinnen. Einige Atome wie Kohlenstoff, halten auf einander sehr stark; andere, wie Helium, haben sehr wenig Anziehungskraft. Substanzen mit starken Anziehungskräfte freeze bei tausenden von Grad Fahrenheit, während diejenigen, deren Kräfte sind schwach, wie Stickstoff, bei sehr kalten Temperaturen einfrieren. Die Anziehungskraft zwischen den Wassermolekülen ist moderat - weder schwach noch leistungsstark - so Wasser gefriert bei bescheidenem 32 Grad Fahrenheit.
Gefrierpunkterniedrigung
Wenn Sie andere Substanzen zu Wasser, wie Zucker oder Salz hinzufügen, sinkt die Temperatur unter 32 Grad vor dem Eis zu bilden beginnt. Der neue Gefrierpunkt hängt von der zugesetzten Substanz und wie viel Sie mit Wasser mischen, und deshalb Städte Salz in einigen Staaten auf den Straßen setzen Eis und Schnee im Winter zu entfernen. Als ein weiteres Beispiel, Wodka, ein Gemisch aus Wasser und Alkohol, bleibt Flüssigkeit für eine längere Zeit, wenn sie in einer Tiefkühltruhe aufbewahrt. Der Alkohol in den Wodka senkt den Gefrierpunkt.
Einfrieren, Expansion und Kristallbildung
Die meisten Substanzen Vertrag oder schrumpfen, in Volumen, wie sie kalt. Wasser-Verträge nur bis zu 39 Grad abgesenkt wird; bei kälteren Temperaturen, beginnt es zu erweitern. Da das Wasser kälter wird, langsam seine Moleküle nach unten und ordnen sich so, dass Lücken zwischen den Gruppen von Molekülen bestehen. Als sie kälter, bilden die Moleküle hexagonale Muster, die schließlich Schneeflocken und verwandte Kristalle werden.
Force Of Ice Expansion
Wenn Sie eine Flasche vollständig mit Wasser gefüllt füllen, dann verschließen Sie diese mit einem Deckel, bevor es in einem Gefrierschrank setzen, dehnt sich das Wasser, wie es kälter wird. Schließlich wird das Eis die Flasche platzen. Dies gilt auch für Behälter von starken Materialien wie Eisen; der ausgeübte Druck durch gefrierendes Wasser ist so hoch wie 40.000 psi bei minus 7,6 Grad Fahrenheit (minus 22 Grad Celsius).