Какая вода остывает быстрее соленая или пресная

Отвечаем на вопрос: какая вода замерзает скорее — пресная или соленая, и почему?

Пресная и соленая вода – это различные по составу растворы. Их физические свойства различаются. Незначительно, но это влияет на их хозяйственное использование.

Температура замерзания – это одна из ее качественных характеристик. О том, какая вода замерзает быстрее — пресная или соленая, и почему, расскажем в статье.

Какая превратится в лед быстрее?

При одинаковых внешних факторах скорость кристаллизации пресной воды будет выше, чем соленой. При резком охлаждении молекулы воды начинают сцепляться друг с другом, и формируется осколок льда.

Скорость образования льда из питьевой воды при -43°С составляет одну миллионную секунды (0,000001 с). В нормальных условиях кристаллизация пресной воды начинается при 0°С.

Поэтому скорость образования льда в природе, исходя из исследований американских ученых, составляет 2,32 секунды.

Соленая вода не имеет четко установленной температуры замерзания. Этот показатель зависит от концентрации растворенных веществ.

Рассчитать показатели, при которых начинается образование льда можно по формуле:

Результат всегда будет ниже 0 градусов. Кроме этого, механизм образования льда такого раствора отличается от процессов, проходящих в питьевой воде.

Сравнительные показатели

Наличие примесей существенно влияет на физические свойства вещества:

• Изменяется плотность,
• температурные режимы,
• поведение при переходах из одного агрегатного состояния в другое.

Температура замерзания

Минерализация питьевой воды составляет 0,1%, поэтому температура замерзания 0 градусов Цельсия. Концентрация минеральных добавок в соленой воде варьируется. Температуру замерзания рассчитывают по формуле t3 = -0,0545*S, то есть изменение происходит на -0,54°С на каждые 10 промилле солености.

Например, при минерализации раствора равной 24,7 промилле (морская вода) показатель равен -1,33°С. В Мертвом море насыщенность минеральными добавками достигает 350 промилле. Вода в нем будет кристаллизоваться при -19° Цельсия.

Почему несоленая замерзнет при 0 градусов, а соленая – меньше 0 градусов?

Соленые и пресные воды отличаются по составу. Это 2 различных раствора. Они отличаются по физическим показателям. Поэтому температуры кристаллизации отличаются.

Факторы и их влияние

На начало процесса образования льда в питьевой воде оказывает влияние 2 фактора – процент растворенных минеральных веществ и давление.

Если понизить давление, то процесс кристаллизации замедлится. При изменении показателя на 1 атмосферу температура повышается на 0,01°C.

Факторы, влияющие на температуру образования льда из соленой воды:

• концентрация минеральных веществ;
• внешние условия – погода, наличие ветра, лабораторные условия или естественная среда.

Как происходит кристаллизация в различных растворах?

Процесс кристаллизации жидкости отличается в зависимости от степени ее минерализации:

Пресная – после образования начального кристалла льда начинается хаотическое изменение ее агрегатного состояния. Могут сформироваться шестиугольный и кубический лед.

Они состоят из гексаэдров с атомами кислорода в вершине, но относительное расположение колец отличается. Кубический лед встречается на высоте несколько тысяч метров

Соленая – при достижении температуры замерзания образуются ледяные иглы. Часть минеральных веществ остается в образующихся кристаллических структурах. Минерализация такого льда в 4 раза меньше исходного раствора.

Дальнейший процесс зависит от внешних факторов. Соленая вода замерзает, начиная от края емкости, в центре образуется непрозрачный стержень. В нем содержится большая часть минеральных добавок. Эта часть замерзает последней.

Если процесс идет в естественных условиях, то верхняя охлажденная часть будет опускаться вниз. На поверхность поднимаются теплые потоки.

Видео по теме статьи

Какая вода замерзнет быстрее — соленая или пресная, видео-эксперимент:

Заключение

Сравнивать скорость замерзания пресной и соленой воды некорректно. Так как это разные растворы с различными физическими характеристиками.

В одинаковых условиях лед в емкости с первой образуется раньше, чем в пробирке со второй. Ведь их способы и механизмы кристаллизации различны, как и плотность растворов.

Источник

Опыт «Какая вода быстро замерзнет — соленая или пресная?»

Абдулова Джюме Сиражутдиновна
Опыт «Какая вода быстро замерзнет — соленая или пресная?»

Цель исследования: определить различия в замерзании различных жидких веществ и продуктов

Проблема: Почему вода в океане не замерзает?

Материалы: формочки, пресная вода соль.

Описание: Какая вода быстрей растает пресная или соленая? Как это проверит? Почему в океане вода зимой не замерзает?Подумать, спросит у взрослых, почитать в книжке, посмотреть в интернете, сделать опыт.

Я набрала в две формочки пресную воду, а другие две соленую, положила в морозильник.

Через некоторое время проверила, пресная вода начала замерзать, а соленая нет.

Жидкости замерзают с разной скоростью

Но если жидкость охлаждать долго, тогда она переходит в твердое состояние. Поэтому я решила оставить всё на ночь, а утром проверить, замёрзнет солёная вода или нет?

Результат. Вывод: : солёная вода и утром осталась не замёрзшей, а это значит,что солёная вода может совсем не замерзать. В океане вода соленая, поэтому она и не замерзает зимой.

«Волшебница вода, или Чудесное превращение воды». Проект по экологическому развитию в средней группе Видео «Волшебница вода или волшебное превращение воды» проект в средней группе по экологическому развитию Проект «Волшебница — вода» Вид проекта:.

Конспект НОД по познавательно-исследовательской деятельности в подготовительной группе «Соленая история» Конспект занятия по познавательно-исследовательской деятельности в подготовительной группе «Соленая история» Цель: Способствовать развитию.

Конспект занятия «Берегите воду! или Всем нужна вода!» для детей второй младшей группы Цель: Развивающая: — Расширять и углублять знания и представления детей об окружающем мире формировать начало экологической культуры.

Конспект занятия по экспериментированию «Сюрприз от котика или волшебная вода» (ранний возраст) Цель: Формирование у детей познавательного интереса к объектам природы. Задачи: 1. Знакомить детей со свойствами воды: чистая, окрашивается.

Опыт «Как вода питает растение» Тема: «Как растения воду пьют» Цель: Показать, как вода питает растения, поднимаясь по прожилкам. Задачи: — воспитывать нравственные и духовные.

Опыт работы по дополнительному образованию, оздоровительному кружку «Здоровячок» (или занятия на фитболах) Какие современные методы обеспечат физическое развитие и двигательную активность ребенка, какие технологии будут эффективны в укреплении.

Педагогический проект «Какая бывает вода» Педагогический проект на тему: «Какая бывает вода»Возраст детей: средний дошкольный Срок реализации: 2 недели Автор: Орлова Е. В. Презентация.

Проект для разновозрастной группы «Вода, вода-кругом вода» Название проекта Вода, вода, кругом вода Тип проекта Исследовательский, творческий, краткосрочный, групповой Цель Расширение и углубление.

Проект тематического дня «Вода — какая она?» Вид проекта: исследовательско — творческий, краткосрочный. Участники: дети старшего дошкольного возраста. Продукт детской деятельности:.

Сценарий осеннего праздника в старшей группе «Ах, какая осень, ах, какая» Сценарий осеннего праздника в старшей группе «Ах, какая осень, ах, какая…» Дети входят в зал под музыку(«Под музыку Вивальди…» М. Таривердиев,.

Источник

Вопрос к физикам

Дубликаты не найдены

Зачем вы пытаетесь на глазок прикинуть то, что надо проверять с числами и калькулятором?

Пусть у нас литр воды и 15 грамм соли. Что бы нагреть литр чистой воды от 20 до 100 градусов понадобится: 4200*80=336 (кДж) тепла. Прикинем сколько нам понадобится тепла, что бы нагреть литр воды, в которой растворили 15 грамм соли. Лезем в таблицу и смотрим, что 1,5% раствор хлорида натрия имеет удельную теплоемкость 4074 Дж/(К кг) (у чистой воды 4200). Температура кипения от добавления соли меняется незначительно, 1-2 градуса. Получается, что бы нагреть соляной раствор на те же 80 градусов понадобится 4074*80=325 (кДж) тепла. Что меньше на 3%, чем для чистой воды.

Пресная нагреется быстрее, но макароны не сварятся от этого быстрее ограниченная теплопроводность будет мешать прогреваться Внутренним слоям. Поэтому эффективнее их кидать в воду вообще до закипания. Они прогреются более плавно и вообще сварятся равномернее. Казалось бы тогда не важно когда солить, но если положить соль в воду сразу, а макароны раньше обычного мы будем использовать для равномерного проникновения соли силу конвекции, которая у нас вообще-то пропадает зря. В итоге, готовый продукт мы получим немного раньше(и более качественный), несмотря на то что время нагревания до закипания увеличиться.

Знание о реальности скучно?

— Папа, а как работает лампочка.
— «Электричество».
— А что это значит?
— Какая разница, учитель поставит тебе пять, если ты ответишь так.
— Но я не ставлю тебе оценку, мне просто интересно.
— Ну, иди книги тогда почитай.

А что бы ответили Вы? Не в смысле, какой ответ хочет услышать более дотошный учитель. А как Вы представляете себе этот кусок окружающей Вас реальности?

Позволяет ли Вам Ваш ответ предсказывать поведение лампочек? Позволяет ли он объяснить, почему свет внезапно потух во всём доме? Позволяет ли он объяснить, почему лампочка накаливания лопнула? Может быть, он позволяет Вам предсказать чего точно не может произойти с лампочкой?

У всех нас есть затычки для любопытства. Одна из них «Наука».

Вас не смущает, что знание кем-то принципа работы лампочки, делает этот кусок реальности не интересным для Вас? Как будто бы, чем большее количество людей знают, как устроен мир вокруг нас, тем меньше имеет смысла в этом разбираться.

Ах, если бы научное знание не было доступно всем подряд. Если бы для его получения нужно было пройти сложные обряды посвящения. Или оно стоило бы как новый айфон. Стало бы оно тогда ценнее?

Знание о реальности ведь не загадочно для других людей. Ах, если бы в нем была хоть какая-то тайна! А так, это просто «Электричество». Как, однажды, сказал Ричард Фейнман: Ничто не «просто». А он в некотором роде разбирался в лампочках.

Оглянитесь вокруг, хорошо ли лично Вы знаете, как работает реальность вокруг Вас? Не учёные, не специалисты, ни Ваш друг, ни Ваш сосед, а лично Вы?

Ищете магию в фантастических книгах? А может на Вашей карте о реальности и так полно неизведанного? Но там уже были другие люди… У них уже есть карты, которые описывают ту территорию. Ну и что, что лично у меня там белое пятно?

Это как в анекдоте:

— Папа, а как работает лампочка.
— Ну, это все знают.
— А ты?
— А я не знаю.

Представьте себя героем фантастической книги, попавшим из альтернативной реальности в наш мир. Вам нужно понять, как здесь всё устроено. Ваша карта – чистый лист. Представьте горизонты и перспективы изучения этого мира?

Но Вы не фантастический герой, и Вы живёте в нашем мире. Что есть на Вашей карте? Не на карте учёных, не на карте специалистов, ни на карте Вашего друга или соседа.

Ну и напоследок:

— Папа, а как работает лампочка.
— Понятия не имею, какая разница? Я тыкаю в выключатель, и она включается или выключается. А если что-то ломается, я вызываю электрика.
— То есть это бесполезное знание?
— Конечно. Не забивай голову всякой чепухой, лучше думай о действительно ВАЖНЫХ вопросах.
— Например?
— Подумай, кем ты хочешь стать? Как ты будешь зарабатывать на жизнь?
— Но я же не знаю, кем можно стать. У меня нет карты реальности, одни белые пятна.
— Ну, так нарисуй карту окружающей тебя реальности. В чем проблема?
— А с чего начать?
— Начни с простых вещей, которые тебя окружают.
— Понял! Папа, а как работает лампочка?

Мозг наградит вас за ваши личные открытия на вашей личной карте.

Может парочка открытий завалялась здесь (если вы любите читать) или здесь (если вы любите смотреть)? А если предпочитаете короткий формат, может и здесь что-то найдётся?

Источник

Ускоряет ли соль кипение воды и другие мифы о пузырьках

Почему варить пасту в Гималаях вы будете вечно? Правда ли, что лучше кипятить холодную воду, а не горячую? Всю правду о кипении нам рассказал основатель телеграм-канала Food and Science Всеволод Остахнович.

Иногда такая простая вещь, как кастрюля с водой, может преподнести неожиданно много проблем. Особенно, если вы выльете её кому-то на голову зимой в Оймяконе. Шутки шутками, но не зря же говорят про плохого повара, что он даже воду вскипятить не может.

Вся правда об испарении

В обычном состоянии молекулы воды связаны друг с другом. Лишь самые быстрые из них, чья энергия выше остальных, умудряются улетать из кастрюли. Это называется испарение. Оно, кстати, происходит не только с поверхности, но и в объеме жидкости.

Вода всегда содержит в себе растворенный воздух. В результате увеличения температуры его растворимость уменьшается, и он стремится наверх. Когда его давление становится равно или выше атмосферного давления, происходит кипение. И мы видим, как десятки, а затем сотни маленьких пузырьков устремляются наверх.

Обычно вода кипит при температуре 100 °С. Но это «обычно» для каждого своё. В Гималаях, например, вода кипит при 70 °С. Пониженное атмосферное давление в горах означает, что молекулам воды нужно меньше энергии, т.е. тепла, чтобы испариться. Поэтому пытаться размягчить бобы или отварить пасту на высоте – медленное самоубийство.

Но если вы взяли с собой скороварку, то вы снова в игре. Ни одна приличная горная семья не обходится без этого устройства. Принцип его работы прост: герметичная крышка не позволяет образовавшемуся пару ускользнуть. Оставаясь внутри, он увеличивает давление на жидкость, поэтому молекулам нужно больше энергии, чтобы закипеть. Так средняя скороварка или автоклав, который работает по той же схеме, в среднем увеличивает температуру закипания воды на 20 °С. Независимо от того, готовите вы свое рагу в горах, на плато или в пещере.

Таким об­ра­зом, тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния воды опре­де­ля­ет­ся дав­ле­ни­ем окружа­ю­щей среды. Чем оно ниже, тем при более низ­кой тем­пе­ра­ту­ре за­ки­па­ет жид­кость, и нао­бо­рот. Кстати, профессиональные повара, путешествуя по миру со своими блюдами, всегда делают поправку на высоту над уровнем моря.

Вам крышка

Идею с созданием внутреннего давления можно использовать, даже когда хочешь просто вскипятить воды летом. Обычная крышка на кастрюле позволит вам помыться немного быстрее – с ней вода будет горячее в среднем на 12 °С.

Но не всё так просто. Вселенной есть, чем удивить вас, уважаемые повара. Допустим, вы решили сварганить рагу в духовом шкафу. Выставляем температуру на 140 °С, засовываем гусятницу внутрь, сидим и спокойно наслаждаемся воскресным утром на кухне. В конце концом, температура внутри блюда должна дойти до 100 °С, верно? Нет. Все дело в испарительном охлаждении. Молекулам при испарении требуется огромное количество энергии, которую они попросту забирают у самой жидкости, охлаждая её. Поэтому рагу в открытой посуде в духовке дойдет примерно до 85 °С. Но есть и хорошие новости: это оптимальная температура для приготовления такого блюда.

Мифы о кипячении

1. Холодная вода закипает быстрее горячей

Абсолютно неверно. Скорость нагревания зависит от разницы начальной температуры и окружающей (например, огня конфорки), поэтому холодной воде сначала нужно добрать градусов для разогрева, а значит она будет закипать дольше.

Но всё равно лучше использовать холодную воду, поскольку в ней содержится меньше растворенных солей из муниципальных труб и посторонних ароматов.

2. Соль повышает температуру кипения

В принципе, да, но на кухне этим значением в доли градуса можно пренебречь. Чтобы повысить температуру на один градус по Цельсию, необходимо будет растворить больше 100 граммов соли. А это означает очень соленые пельмени.

«Но, погодите, я же сам видел, как вода начинает активнее бурлить, если подкинуть немного соли перед её закипанием. Значит, всё-таки есть какой-то эффект?». Есть, но только не реальный эффект, а его видимость. Внутри любого сотейника всегда есть какие-то царапинки. Именно эти неровности становятся местом зарождения пузыриков. По-научному, местами нуклеации или начальными зародышами паровой фазы. Кристаллы соли, попадая в воду, формируют сотни таких участков, которые и позволяют пузырькам быстрее убегать, создавая иллюзию мгновенного закипания.

То же самое происходит и в бокале шампанского. Тоненький ручеек, который мы так часто видим, льющимся со дна бокала – это 100% какая-то микроскопическая песчинка или неоднородность. Хотя всегда остаётся шанс, что вы просто решили вскипятить свой аперитив.

3. Кстати, об алкоголе. Говорят, что он полностью улетучивается при приготовлении

Да, температура его кипения 78 °С, поэтому многие предполагают, что он испарится раньше, чем закипит вода. Но это неверно, ведь он разбавлен в вашем блюде, смеси не ведут себя также, как чистые вещества. Даже после трёх часов на огне при температуре свыше 80 °С, около 5% алкоголя всё же останется. А если блюдо готовить в узком и высоком сотейнике при низкой температуре с закрытой крышкой, то содержание алкоголя в финале может повыситься до 49%. Хотя, надеюсь, что это не ваш стиль готовки.

4. Кипятить одну и ту же воду в чайнике дважды нельзя, потому что образуется тяжёлая вода

Этот миф из советского ядерного прошлого. Что же такое тяжёлая вода? Это вода, в состав которой входит дейтерий — тяжёлый водород — из-за чего её так и назвали. Получается она при электролизе, т.е. при прохождении через неё тока.

Открыта была в 1932 году, кому-то принесла Нобелевскую премию, использовалась в ядерных реакторах. Возможно, эта связь именно отсюда.

Но чтобы получить 1 литр тяжёлой воды, в чайник нужно будет налить 2,1•10 в 30 степени тонн воды. Это в 300 миллионов раз превышает массу Земли.

Нелогичная наука

Когда уже кажется, что всё понятно, на сцену выходит эффект Лейденфроста. Несмотря на «холодную» фамилию, вклад Иоганна Готлоба связан с нагретыми поверхностями.

Благодаря его «Трактату о некоторых свойствах обыкновенной воды» на свет появился однофамильный эффект Лейденфроста. Оказывается, если капля воды попадет на очень горячую поверхность, то пар, который незамедлительно образуется, окутает её, буквально поднимет над поверхностью и будет катать по всей сковороде.

Самое интересное, что, несмотря на температуру, такая капля будет испаряться дольше своих более холодных собратьев, потому что пар будет выступать изолятором и ограждать этот кусочек воды от накаленной поверхности. Чудеса в сковороде!

Особенно круто этот эффект работает в паре с молоком. Налейте его слишком рано, и вам обеспечен слой пригоревших белков, но стоит разогреть сотейник посильнее, и эффект Лейденфроста поможет молоку не пригореть. И ваша гречневая каша будет радовать вас еще неделю.

Источник