Bilim

Su Hangi Sıcaklıkta Donar? | Bilim

Bu yazının başlığı bir ilkokul fen sınavı için uygun bir soru gibi görünebilir, ancak cevap ilk göründüğünden çok daha karmaşıktır. Hepimize suyun 32 derece Fahrenheit, 0 santigrat derece, 273.15 Kelvin'de donduğu öğretildi. Yine de durum her zaman böyle değil. Bilim adamları, bulutlarda -40 derece F kadar soğuk sıvı su ve hatta laboratuarda -42 F dereceye kadar soğutulmuş su buldular. Daha ne kadar düşebilirler?

maya angelou nasıl bir fark yarattı

Bunun yanıtlanması zor bir problem olduğu ortaya çıkıyor. Sıvı su -42 derece F'nin altına soğutulduğunda, bilim adamlarının sıvının sıcaklığını ölçmesi için çok hızlı bir şekilde buza kristalleşir. Utah Üniversitesi'nden Emily Moore ve Valeria Molinero, 32.768 su molekülünün (bir yağmur damlasında bulunabilecekten daha az molekül) karmaşık bir bilgisayar simülasyonu geliştirdiler ve bu, suyun aşırı soğutulduğunda ısı kapasitesi, yoğunluğu ve sıkıştırılabilirliğine ne olduğunu görmelerini sağladı. Bu moleküllerin 4.000'i donarken ne olduğunu belirleyin. Sonuçları dergide görünüyor Doğa .



Suyun sıcaklığı -55 derece F'ye yaklaştığında, su molekülleri, her bir molekülün diğer dört moleküle gevşek bir şekilde bağlandığı tetrahedronlar oluşturur. Suyun yoğunluğu azalır, ısı kapasitesi artar ve sıkıştırılabilirliği artar. Suyun yapısındaki değişiklik, buzun oluşma hızını kontrol eder, Molinero diyor . Hem suyun termodinamiğinin hem de kristalleşme hızının, buzun yapısına yaklaşan sıvı suyun yapısındaki değişiklik tarafından kontrol edildiğini gösteriyoruz. Molinero, -55 derece F'nin altında, küçük sıvı su parçalarının hala var olabileceğini, ancak bunu yalnızca inanılmaz derecede kısa bir süre için yapacağını söylüyor.



lewis ve clark keşif gezisinden sonra ne oldu

Bu aşırı soğutma Molinero, suyun moleküllerin kristaller oluşturması için küçük bir çekirdeğe veya buz tohumuna ihtiyaç duyması nedeniyle mümkün olduğunu ve çok saf suda bir çekirdek oluşturmanın tek yolunun sıvının yapısını kendiliğinden değiştirmek olduğunu söylüyor. Bu çekirdekler, sıvı su moleküllerinin yapısı katı buzun yapısına yaklaşana kadar oluşmayacak veya yeterince büyümeyecek, ki bu, su inanılmaz derecede soğuyana kadar gerçekleşmez.

( HT: io9 )





^