Avatar uživatele
Registrovaný

Jaký maximální tlak v pascalech dokáže vyvinout mrznoucí voda až do fáze, kdy se změní v led?

Určitě je o to větší, čím větší objem vody mrzne. Tak třeba 1m krychlový vody kdybychom nalili do ocelové nádoby, tak jakým tlakem by voda tlačila na stěny ocelové nádoby až do úplného zamrznutí? Uvažujme nádobu naplněnou až po samý vrchní okraj a dokonale uzavřenou tak, že by uvnitř nebyla žádná vzduchová mezera.
Doplňuji:
Na základě první odpoovědi bych chtěl doplnit otázku tím, že tedy pokud nádoba čistě jen teoreticky by byla nekonečně tlakuvzdorná, tak i tlak mrznoucí vody by byl nekonečně veliký? jak velký by byl konečný maximální tlak mrznoucí vody, jak už jsem se ptal na začátku?

Uzamčená otázka – ohodnoťte nejlepší odpověď symbolem palce.

Nejlepší odpověď

Avatar uživatele
Zlatý

Podle mně zcela mylná představa. Tlak vůbec nezáleží na objemu kapaliny stejný tlak vyviné 1 cm3 vody jako 1 m3. Výsledná síla která bude působit na nádobu ale již bude na té ploše záviset. Zásadní rozdíl který je si třeba ujasnit.

Díky tzv. anomálii vody má voda při 3,8 oC nejmenší objem !! Od této teploty se objem zase zvětšuje ať vodu ohříváme nebo ochlazujeme. Dále je třeba vědět že zmrzlá voda (led) může změnit svůj objem až o 9 % !!
A te´d k tomu tlaku. Pokud budeme vodu ochlazovat bude zvětšovat svůj objem a to i v pevném skupenství. Jak velký tlak vznikne závisí na pevnosti nádoby a možnosti její deformace, tedy tvaru. Tlak se bude postupně zvětšovat až síla působící na stěny nádoby překročí pevnost materiálu ze kterého je nádoba ,ta praskne a je po tlaku a síle.

Aby to ale nebylo tak jednoduché, tak ledů máme mnoho druhů, podle toho jakému tlaku a teplotě je podroben, což by určitě za daných podmínek nastalo.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


předchozí odstavce pojednávají o nejběžnější pevné fázi ledu, označované jako led Ih. Vyznačuje se šesterečnou (hexagonální) krystalovou strukturou. Je stabilní při teplotách od bodu tuhnutí až k 73 K a tlacích do 200 MPa.
•Led Ic je metastabilní fází s krychlovou (kubickou) krystalovou strukturou podobnou diamantu. Vzniká při teplotách 130-150 K a zůstává stabilní až do 200 K, kde přechází ve fázi Ih. Vyskytuje se ojediněle v horních vrstvách atmosféry.

Ostatní pevné krystalické fáze (s výjimkou ledu XI) jsou umělé. Některé by se mohly vyskytovat na ledových planetách (např. na Jupiterově Ganymedu). Ve stručné charakteristice jsou uvedeny typické podmínky vzniku, přesný fázový diagram je složitější.[1]
•Led II je fází s klencovou (trigonální) krystalovou strukturou. Vzniká z ledu Ih při teplotě 198 K a tlaku 300 MPa.
•Led III je fází s čtverečnou (tetragonální) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 250 K a tlaku 300 MPa.
•Led IV je metastabilní fází s klencovou (trigonální) krystalovou strukturou. Vzniká při teplotě tlaku 810 MPa pomalým ohřátím amorfního ledu HDA (viz níže).
•Led V je fází s jednoklonnou (monoklinickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 253 K a tlaku 500 MPa.
•Led VI je fází s čtverečnou (tetragonální) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 270 K a tlaku 1100 MPa.
•Led VII je fází s krychlovou (kubickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při tlaku nad 2200 MPa.
•Led VIII je fází s čtverečnou (tetragonální) krystalovou strukturou. Vzniká z ledu VII ochlazením pod 278 K.
•Led IX je metastabilní fází s čtverečnou (tetragonální). Vzniká z ledu III prudkým ochlazením na teplotu 165 K. Je stabilní při teplotách pod 140 K a tlacích 200-400 MPa.
•Led X je fází s krychlovou (kubickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při tlaku nad 70000 MPa.
•Led XI je fází s kosočtverečnou (ortorombickou) krystalovou strukturou. Vzniká z ledu Ih při nízkých teplotách. Je nejstabilnější pevnou fází vody. Byl nalezen v antarktickém ledu.
•Led XII je metastabilní fází s čtverečnou (tetragonální) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 260 K a tlaku 550 MPa (v oblasti stability ledu V), nebo z ledu Ih prudkým stlačením (cca 1000 MPa/min), případně ohřátím amorfního ledu HDA při tlacích 800-1600 MPa.
•Led XIII je fází s jednoklonnou (monoklinickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě pod 130 K a tlaku 500 MPa.
•Led XIV je fází s kosočtverečnou (ortorombickou) krystalovou strukturou. Vzniká tuhnutím vody při teplotě 118 K a tlaku 1200 MPa.
•Led XV je předpovězenou, ale dosud experimentálně neprokázanou krystalickou fází. Měl by vznikat při teplotě kolem 80-108 K a tlaku 1100 MPa.
•Amorfní led LDA – „low density amorphous“ (též ASW – „amorphous solid water“ či HGW – „hyperquenched glassy water“) má skelnou amorfní strukturu a vzniká např. pomalým napařováním na malý kovový krystalový povrch při nízké teplotě. Předpokládá se, že je běžný v podpovrchových vrstvách komet.
•Amorfní led HDA – „high density amorphous“ lze vytvořit stlačením ledu Ih při teplotách pod 140 K tlakem kolem 1600 MPa nebo stlačením LDA tlakem cca 500 MPa.
•Amorfní led VHDA – „very high density amorphous“ vzniká ohřátím HDA při tlacích 1000-2000 MPa.

Teoreticky byly předpovězeny další fáze ledu pro podmínky na Zemi dosud nedosažitelné, např. pro tlaky řádu TPa.[2]






























- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

 

Otázka nemá žádné další odpovědi.

Diskuze k otázce

Avatar uživatele
Zlatý

led

Ad mosoj, zaujímavé informácie, môžte uviesť zdroj, z ktorého je daný výpis? Ďakujem

 

Přihlásit se

Položte otázku, odpovězte, zapojte se, …

začněte zde

Reklama

Kvalitní odpovědi v: Věda

Zlatý annas 2730
Zlatý quentos 1319
Zlatý mosoj 1304
Zlatý Drap 961
Zlatý hanulka11 627
Zlatý led 603
Zlatý gecco 589
Zlatý marci1 536
Zlatý arygnoc 507
Zlatý Lamalam 481

Zobrazit celkový žebříček

Facebook

 

Váš požadavek se vyřizuje, počkejte prosím.