Почему вода взрывает бутылки и трубы при замерзании?
💧💪 Н2О — одно из самых мощных химических соединений на земле (хотя тот факт, что вещества, из которых состоят наши организмы, не вступают в бурные химические реакции с водой, убеждает в обратном 💁♂️).
🙅♂️ После рекордной теплоёмкости (а может и перед) самым известным эпитетом касательно воды является её несжимаемость.
🤓🌡 На деле это значит, что вода занимает минимальный объём при температуре 4 градуса по цельсию.
📈↗️ Когда она горячее — она расширяется из-за повышения энергии (раз энергии больше — молекулы начинают двигаться быстрее, сталкиваются и отталкиваются сильнее и в среднем находятся друг от друга на более далёком расстоянии).
📉↗️Когда она холоднее — она также расширяется, поскольку при замерзании в лёд в воде начинают образовываться устойчивые 6-угольные связи между молекулами (как раз поэтому у снежинок 6 лучей), которые занимают больше места, чем хаотично разбросанные молекулы.
🤔 Самое элементарное доказательство этого факта — плавающий на поверхности воды лёд. Хоть у айсбергов торчит над водой лишь 1/9 часть, но всё же торчит.
🏋️♂️ Но в любом из этих состояний физическое воздействие едва ли приведёт к изменению объёма воды — только изменение температуры.
🧞♂️ Собственно, здесь и начинаются чудеса элементарной физики в промёрзших техасских трубах: когда вода на улице опускается ниже нуля, она начинает передаваться земле, домам и всему остальному, где проходят трубы. Если холода слишком сильные и затяжные — земля промерзает достаточно глубоко, и трубы остывают до минусовых температур.
👉🥶 От труб, как несложно догадаться, холод передаётся содержащейся в них воде — и наружная (прилегающая к трубе) часть водяного столба начинает застывать в лёд, расширяясь.
💥 Соответственно, давление изнутри трубы возрастает, и когда промерзание настигает критических значений — труба лопается. А из прорванной колоссальным давлением льда дыры выливается оставшаяся незамёрзшей вода.
Конструктивно ни в металлических, ни в пластиковых трубах не заложено сдерживание гидроразрывов — это дорого и нелогично.
🙏 Так что единственное, что можно делать — постоянно подогревать текущую по трубам воду, пропускать её (не допуская застоя) и класть на совесть (нет, не болт) — чтобы подвижность почв не привела к поломке трубы и её теплоизоляции (так, что даже минимальное промерзание земли приведёт к превращению воды в лёд).
Источник
что произойдет со стеклянной бутылкой наполненной водой если её поместить в холодильник? и почему?
что произойдет со стеклянной бутылкой наполненной водой если её поместить в холодильник? и почему?
лопнет — при замерзании вода расширяется и ломает не только стекло, но и камень и железо
Вода охладится, бутылка останется прежней! Такой опыт можно подсмотреть в ларьках, магазиназ, супермаркетах.
Подтверждаю, что вода замерзнет и бутылка останется прежней. В ней даже появится пространство, в которое ты можешь еще долить воды.
она лопнет) Почему? Потому что вода превратилась в лёд, а лёд всегда занимает чуть больше места. Чем больше льда, тем ему в бутылке теснее. А когда вода совсем замёрзла, лёд попросту разорвал стеклянные стенки. У замёрзшей воды такая сила, что может разорвать даже сталь.
Потому-то и закапывают поглубже в землю водопроводные трубы — там теплее.
это я тебе простым языком объяснила, а вообще мой тебе совет открой учебник по физике, почитай, это тебе пригодится)
В холодильнике вода станет холоднее и все. А вот в морозильнике — лопнет. Вода превратится в лед, а он занимает больше места чем вода, поэтому давит на стекло изнутри бутылки, бутылка лопается.
А скакого перепугу вода в холодильнике должна замерзнуть??
Источник
Лед в бутылке
Легко ли зимой получить бутылку льда? Казалось бы, что может быть легче, если на дворе мороз. Налить воды в бутылку, выставить за окно, а остальное предоставить морозу. Холод заморозит воду, и получится бутылка, полная льду. Однако, если выполнить этот опыт, вы убедитесь, что дело не так просто. Лед-то получается, но бутылки уже не оказывается: она раскалывается под напором замерзающего льда. Происходит это оттого, что вода, замерзая, довольно заметно увеличивается в объеме, примерно на десятую долю. Расширение происходит с такой неудержимой силой, что не только закупоренные бутылки лопаются, но даже и у открытых бутылок откалывается горлышко от напора расширяющегося под ним льда; вода, замерзшая в горлышке, превращается словно в ледяную пробку, закупоривающую бутылку.
Сила расширения замерзающей воды может разрывать даже металл, если слой его не очень толст. Вода на морозе разрывает 5-сантиметровые стенки железной бомбы. Неудивительно, что так часто разрываются водопроводные трубы, когда в них замерзает вода.
Расширением воды при замерзании объясняется и то, что лед на воде плавает, а не падает на дно. Если бы при затвердевании вода сжималась — как почти все другие жидкости, то лед, образовавшись в воде, не плавал бы на ее поверхности, а тонул бы. И тогда мы лишились бы тех услуг, которые доставляет нам каждую зиму
Наш природный, наш дешевый
Пароход и паровоз.
Клоуны в цирках изумляют иногда публику тем, что сдергивают скатерть с накрытого стола, но вся столовая посуда — тарелки, стаканы, бутылки — невредимо остается на своих местах. Здесь нет ни чуда, ни обмана — это дело ловкости, которая изощряется продолжительным упражнением. Такого проворства рук вам, конечно, не достичь. Но проделать подобный же опыт в…
Мальчиком я любил смотреть, как старший мой брат зажигал папироску увеличительным стеклом. Подставит стекло под лучи солнца, наведет яркое пятнышко на кончик папиросы, и она задымится синеватой струйкой, затлеет. — А знаешь,— сказал мне брат как-то зимой,— можно ведь и льдом зажечь папироску. — Льдом? — изумился я. — Зажигает, конечно, не лед, а…
На эстраде фокусники выполняют нередко красивый опыт, который кажется удивительным и необычным, хотя довольно просто объясняется. На двух бумажных кольцах подвешивается довольно длинная палка; она опирается на них своими концами, сами же кольца перекинуты: одно — через лезвие бритвы, другое — через хрупкую курительную трубку. Фокусник берет другую палку и со всего размаха ударяет…
Вы уже умеете заставить иглу плавать на поверхности воды. Воспользуйтесь здесь своим искусством для нового, более интересного опыта. Раздобудьте магнит — хотя бы маленький подковообразный магнит. Если приблизить его к блюдцу с плавающей в нем иглой, то иголка послушно подплывет к соответствующему краю блюдца. Она будет заметно проворнее делать это, если, прежде чем положить…
Свежее яйцо в воде тонет — это знает каждая опытная хозяйка. Желая убедиться, свежи ли яйца, она испытывает их именно таким образом: если яйцо тонет — оно свежее, если всплывает — непригодно для еды. Физик выводит из этого наблюдения то, что свежее яйцо весит больше, чем такой же объем чистой воды. Я говорю: «чистой»…
Если даже вы еще ничего не знаете из науки об электричестве, незнакомы даже с первыми буквами ее азбуки, вы и в таком случае можете проделать ряд электрических опытов, любопытных и, во всяком случае, полезных для вашего будущего знакомства с этой удивительной силой природы. Лучшее время и место для этих электрических опытов — хорошо натопленная…
Можно ли заставить стальную иглу плавать на поверхности воды, как соломинку? Как будто бы невозможно: сплошной кусочек железа, хотя бы и маленький, должен ведь непременно потонуть в воде. Так думают многие, и если вы находитесь в числе этих «многих», то следующий опыт заставит вас переменить свое мнение. Возьмите обыкновенную, только не слишком толстую швейную…
Таким же электрическим свойством можете вы наделить не только обыкновенный гребень, но и другие предметы. Палочка сургуча, потертая о фланель или о рукав вашего платья если оно шерстяное, обнаруживает те же свойства. Электроризуется также стеклянная трубка или палочка, если ее натирать шелком; но опыт со стеклом удается лишь в очень сухом воздухе, если к…
Для этого несложного опыта годится обыкновенный таз; но если вы сможете получить глубокую и широкую банку, опыт проделать удобнее. Кроме того, нам понадобится еще высокий стакан или большой бокал. Это будет ваш водолазный колокол, а таз с водой представит уменьшенное подобие моря или озера. Едва ли есть опыт проще этого. Вы держите стакан вверх…
Механика учит, что одностороннего притяжения — и вообще одностороннего действия — быть не может: всякое действие есть взаимодействие. Значит, если наэлектризованная палочка притягивает разные предметы, то она и сама притягивается к ним. Чтобы убедиться в существовании этого притяжения, нужно только сообщить гребню или палочке подвижность, например подвесив ее на нитяной петле (лучше, если нить шелковая)….
Источник
Из-за чего может лопнуть стеклянная бутылка?
Эта бутылка лопнула в то время, когда я налил в неё свой домашний самогон и пытался закрыть пробкой. С остальными проблем не было, а эта буквально взорвалась в моих руках. Как вы думаете, в чём была главная причина того?
Не спроста, этот вопрос интересует многих, кто приобрел и пытается применить такие бутылки в хозяйстве. Видимо многих этот вопрос интересует.
Если бутылка разрушается от надавливания на пробку, тем более как пишет автор вопроса
На мой взгляд, скорее всего, не только эта бутылка выпущена изготовителем уже бракованной.
Перед изготовлением изделье должно было быть просчитано по самым элементарным законам сопромата. При расчете должны быть учтены бытовые нагрузки приходящиеся на изделье.
Характерные излом стекла на фото так же показывает, что увлекшийся массовостью изделья производитель нарушил или сократил технологический процесс (особенно закалку стекла), так же в стекло закладывал не достаточно пластифицирующих стекло, дорогих, но повышающих прочность стекла на изгиб добавок.
Так же вполне вероятен вариант, что в основную партию добротного товара частично добавляли бутылки из забракованной партии.
Причин, почему вдруг лопается стеклянная бутылка может быть несколько и все они так или иначе связаны с давлением.
1) Когда в бутылку наливаете самогон, давление воздуха увеличивается и может выдавить дно.
2) Жидкость (в данном случае — это самогон), ударяясь о дно, разбивает его.
3) Наконец, стекло, из которого была изготовлена бутылка, может быть с небольшим браком, а налитая в него жидкость (особенно, если вы наливали не плавно, а резко) вполне могла стать причиной микротрещины, которая, в свою очередь, стала причиной того, что ваша бутылка лопнула.
Мы не рассматриваем и другие возможные варианты, например, изменение температуры, поскольку в нашем случае это условие не применимо.
Конечно, в конкретном примере у бутылки из-под водки «Мороша» имеется одна особенность — стенки её не одинаковые. В частности задняя является плоской и несколько тоньше других сторон. А рвётся, как известно, там, где тонко.
Однако, главная причина в том, что при наполнении тары не был оставлен воздушный зазор. Как показала практика, вполне достаточно оставить свободным то пространство, которое располагается в горлышке. В этом месте воздух сожмётся, что предотвратит увеличение давления жидкости на стенки сосуда. Я же в своём случае переусердствовал и налил в бутылку самогона доверху. Она и не выдержала натиска пробки. Давил-то я тоже сильно. В итоге поллитра спиртосодержащей жидкости оказались на столе и на полу. Жаль было трудов своих.
Возможно, бутыль с цилиндрической формой оказалась бы устойчивее к давлению изнутри, но и у таких есть свой предел прочности. Кстати, я уже потом заметил, что бывают пробки, которые внешне похожи на эти, но имеют насечки с трёх сторон, которые предназначены для стравливания воздуха и жидкости в подобных моментах, как мне думается. Но после той «аварии» я всё равно больше не наливаю по столько, ограничиваясь нижней частью горлышка. Тем более, что при таком уровне внутри уже не менее, чем «ноль пять» получается. Этого вполне достаточно. Разве что встречаются бутылки с очень-очень длинной шеей и там теряешься, не зная, до каких же краёв заполнять. Но тут на помощь может придти мерная кружка — она не даст ошибиться. В любом случае оставляйте сверху место для воздуха!
Главная причина того, что при закрывании пробкой бутылка лопнула, могло быть ее чрезмерное наполнение. Дело в том, что жидкость, в отличие от воздуха, практически не сжимается, и если налить под самую пробку, то при введении пробки в бутылке резко повышается давление, скомпенсировать которое нечем, что и приводит к разрушению бутылки. Особенно, если она имела дефект в виде трещины, скола или истончения. Чтобы избежать такой неприятности, всегда надо оставлять достаточный свободный объем для воздуха.
Наиболее вероятная причина — брак в процессе изготовления бутылки. Еще в советское время я читала о самовзрывающихся стеклянных графинах и бутылках. Причем емкость с таким дефектом или дефектами вполне может служить много времени. А потом перепад температуры или неловкое движение (стукнуть например чуть-чуть) — и самопроизвольное разрушение. У меня так у бабушки рванула ночью емкость с домашним вином. Она не первый раз его делала и емкость уже много раз использовала, а вот ночью бабахнуло. Одна бутыль 20 литров из 5. Поэтому ничего сверхъестественного. Все в согласии с законами физики.
Скорее всего, что эта бутылка изначально была с механическим повреждением, а именно со скрытой трещиной. Возможно, при изготовлении этой бутылки на заводе была нарушена технология производства, и именно эта стенка бутылки была тоньше нормы — бракованная. Поэтому, после того, как бутылку наполнили и стали закрывать пробкой, под давлением и образовавшимся вакуумом, она лопнула и раскололась.
Просто вы ее слишком сильно наполнили вашим самогоном, а от этого, в вашей бутылке, когда вы ее закрывали пробкой, образовалось очень большое давление, которое не выдержало ее стекло. Такое бывает например когда человек, пытается вдавить пробку, внутрь бутылки вина и она тоже не всегда выдерживает такого напряжения и давления.
Сначала подумал, что от перепада температур, но самогон скорей всего был холодным или комнатной температуры. Остается думать, что бутылка лопнула от давления, которое создалось при закрывании пробкой (просто стенка не выдержала). Или как вариант, вы сильно давили на бутылку сверху из за чего и произошло разрушение.
Если тара была холодная, хранилась на балконе или веранде зимой, а самогон горячий, то от перепада температур могла лопнуть. Или же бутылку помыли в горячей воде, а самогон холодный был. Жалко натурпродукт)
Причин масса, например механическое воздействие на бутылку.
Или в холодную стеклянную бутылку налили крутой кипяток, тоже может лопнуть, то есть резкий перепад температур.
Возможно лопнула из-за заводского брака, то есть на стекле были микротрещины.
В данном случае пробка бутылки выполнила функцию поршня, создав избыточное давление, что и привело к разрушению бутылки.
При заполнении бутылки всегда нужно оставлять воздушное пространство, воздух в отличии от жидкости имеет свойство сжиматься и при закрывании он уменьшит избыточное давление на стекло.
В йодной настойке, кроме самого йода, содержатся также вода, этиловый спирт, йодид калия (он сильно повышает растворимость йода). Растворенный йод медленно реагирует со спиртом, при этом одном из продуктов может быть йодоформ CHI3. Причем на свету эта реакция сильно ускоряется. Поэтому йодную настойку хранят в склянках из темного стекла и рекомендуют держать ее в темноте.
Разница есть, не существенная. Например в стекло, из которого делают бутылки для вина добавляют оксид железа и оксид хрома. Самый дешевый способ получения дешёвого зеленого стекла. Оно абсолютно безвредно и может использоваться для пищевой посуды.
Раньше для получения красивых зеленых оттенков использовали уран, но решили, что вредно и отказались. Сейчас подобное ура новое стекло можно встретить только среди антиквариатных изделий.
В первую очередь потому что стекольное сырьё, которое подешевле — содержит много ионов железа. Сделать стекло бесцветным — тут уже нужно претерпевать дополнительные затраты.
Вообще цвет стекла зависит от примесей, и может быть весьма богатой палитры. Пока не запретил один вампир всю оборотную тару, бутылки делали из стеклобоя, и цвет бутылок мог отличаться даже внутри одной партии…
Ну а для хранения вина — чем непрозрачнее бутылка — тем и лучше. Прозрачные нужны уже под розлив для продажи, не под хранение уже, а чтобы «показать товар лицом».
Сначала необходимо выбрать инструмент, которым будем выполнять эту работу. Наиболее подойдет сверло с алмазным напылением. Диаметр и форма сверла зависит от диамертра нужного отверстия. Сверло малого диаметра, может быть перьевым, а большего диаметра -трубчатым. Потом необходимо подготовить простую оснастку. Это кондуктор, то есть приспособление для направления сверла,
Ну если марганцовка фиолетовая, а стекло коричневое, то могу предположить, что в результате получится тёмно-красный цвет.
Источник
