Che cosa impedisce allacqua di diventare ghiaccio
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Perché il ghiaccio si trasforma in acqua
L’acqua ha la più alta tensione superficiale tra le tensioni superficiali di tutti gli altri liquidi comuni (tranne il mercurio, che ha una tensione maggiore). La tensione superficiale è la capacità di una sostanza di attaccarsi a se stessa, di formare un corpo unico (attaccarsi insieme). Questa è la ragione per cui l’acqua può formare goccioline e anche quando si guarda un bicchiere d’acqua, ha la proprietà di attaccarsi e “salire” al posto dove tocca il bicchiere d’acqua (il “menisco”). Le piante sono felici che l’acqua abbia un’alta tensione superficiale perché usano l’azione capillare per estrarre l’acqua dal suolo e trasportarla verso l’alto attraverso le loro radici e i loro steli.
Non c’è da stupirsi che lo chiamino il Grande Lago Salato. L’acqua del Grande Lago Salato varia in salinità sia da dove viene campionata che da quando viene campionata. In questo esempio, stiamo assumendo che l’acqua contenga circa il 20% di concentrazione di sale. In altre parole, circa un quinto del peso dell’acqua è rappresentato dal sale. E quanto è più salata l’acqua del Grande Lago Salato rispetto a quella del mare? Un po’ più salato. L’acqua di mare ha una concentrazione di sale di circa il 3,5%.
Quali proprietà si osservano quando l’acqua si trasforma in ghiaccio
L’importanza dell’acqua nell’ingegneria non può essere sopravvalutata, poiché appare in tutti i tipi di applicazioni. Nel campo della termodinamica tecnica, è il componente essenziale dei motori a vapore, tra le altre applicazioni.
Se abbiamo una quantità di acqua (liquida) a una certa temperatura e la pressione a cui si trova è superiore a quella che produrrebbe l’ebollizione a quella temperatura, si dice che è un liquido compresso (poiché la pressione esterna lo mantiene allo stato liquido) o un liquido sottoraffreddato (poiché è al di sotto della sua temperatura di ebollizione).
Questa è la situazione abituale tra 0°C e 100°C alla pressione di un’atmosfera. A questa pressione, l’acqua ha una densità che è circa pari a 1000 kg/m³. Questa densità, tuttavia, è leggermente dipendente dalla temperatura.
Quando consideriamo le possibili situazioni con acqua e vapore acqueo (non consideriamo il ghiaccio) abbiamo tre possibilità: che abbiamo solo acqua, che abbiamo un equilibrio di acqua e vapore, o che abbiamo solo vapore.
L’acqua evapora o gela perché
Se il ghiaccio non galleggiasse, il fondale marino sarebbe pieno di ghiaccio e non si scioglierebbe mai. Questo ciclo continuo è dovuto alla diversa densità del ghiaccio e dell’acqua. Ma in realtà ci sono altri tipi di ghiaccio che non affondano nell’acqua. Vi diamo le chiavi per capire questo interessante fenomeno.
Basta osservare le grandi masse di ghiaccio in Antartide per affermare che il ghiaccio galleggia sull’acqua. Ma non possiamo fare questa affermazione in modo categorico. Si tratta di analizzare la densità degli elementi. In questo senso, ci sono tipi di ghiaccio che hanno una densità superiore a quella dell’acqua liquida. Questo significa che il ghiaccio affonda anche nell’acqua. In questo articolo vedremo perché.
Il fatto che il ghiaccio galleggia permette alla vita marina di esistere sotto queste gigantesche lastre di ghiaccio. Permette agli animali sulla sua superficie di vivere e permette al ghiaccio di scongelarsi sotto l’effetto del sole, tornare nell’acqua ed evaporare in un ciclo continuo.
Perché l’acqua si congela
Stanno lavorando per proteggere i conducenti da condizioni scivolose spruzzando sale grosso o una soluzione di acqua salata per prevenire la formazione di ghiaccio. Questo sale è molto simile al sale che avete sulla vostra scrivania; è lo stesso cloruro di sodio, NaCl. Ci sono alcune miscele proprietarie che contengono altri sali, come il cloruro di potassio (KCl) e il cloruro di magnesio (MgCl), ma non sono usati così spesso.
Il sale stradale non è puro come il sale che si usa nel cibo; ha un colore grigio-marrone, dovuto principalmente alla contaminazione minerale. Sottoporre l’ambiente a questo sale attraverso il deflusso può avere alcune conseguenze indesiderate, compresi gli effetti negativi su piante, animali acquatici e zone umide.
Ma è un modo economico ed efficace per proteggere le strade dal ghiaccio grazie a un semplice principio scientifico: la depressione del punto di congelamento delle soluzioni. Il punto di congelamento dell’acqua pura, la temperatura alla quale si trasforma in ghiaccio, è di 32 gradi Fahrenheit. Quindi, se c’è neve, nevischio o pioggia gelata e il suolo ha 32 F o più freddo, il ghiaccio solido si formerà su strade e marciapiedi.