Соленая вода растапливает лед

Почему лед тает под солью, несмотря на минусовую температуру зимой

Вы знаете, что можно посыпать солью обледеневшую дорогу или тротуар, чтобы в дальнейшем на них никто не поскользнулся? Но известно ли вам, как соль плавит лед? Что такое депрессия точки замерзания и как она работает, выясним в статье.

Почему лед тает под солью

Замерзшая вода тает под солью ввиду таких причин:

1. Соль помогает предотвратить повторное превращение воды в лед путем понижения температуры ее трансформации. Это явление называют депрессией точки замерзания.
2. Диапазон рабочих температур не одинаков для всех видов соли. Например, хлорид кальция понижает температуру застывания больше, чем хлорид натрия.
3. В дополнение к таянию льда депрессия точки замерзания может использоваться, чтобы изготовить мороженое без морозильника.

Депрессия точки замерзания

Соль растворяет лед ввиду того, что она понижает точку замерзания воды. Так каков этот процесс? Лед начнет таять лишь в том случае, если на его поверхности есть немного жидкости. Хорошей новостью является то, что вам не нужна большая лужа для достижения результата. Лед обычно покрыт тонкой водяной пленкой, и это все, что требуется.

Чистая вода застывает при 0°C. Вода с солью (или любой иной субстанцией) заледенеет, когда температура будет более низкой. Насколько должно быть холодно, зависит от агента, ликвидирующего гололед. Если вы бросите соль на лед тогда, когда температура не собирается подниматься до новой точки застывания соленого раствора, вы не получите выгоды. Например, если вы бросите столовую соль (натрия хлорид) на лед, когда на улице -17°С, то вы просто покроете лед слоем соли. Но если вы ту же соль положите на лед при температуре -9,5°С, вы сможете предотвратить вторичное застывание тающего льда. Магния хлорид работает до -15°С, а хлорид кальция – до -28,8°С.

Если температура снизится до той отметки, на которой солевой раствор может замерзнуть, энергия будет освобождаться и появятся связи, благодаря которым жидкость заледенеет. Этой энергии хватит, чтобы растопить немного чистого льда и продолжить процесс таяния.

Изготовление мороженого

Вы можете самостоятельно реализовать эффект понижения температуры замерзания, даже если у вас нет рядом заледеневшей дороги. Одним из способов является приготовление собственного мороженого в пакете, где смешивание соли с водой приводит к получению очень холодной смеси. Если вы хотите выяснить, как можно холодный лед получить с помощью соли, смешайте 0,935 кг обычной столовой соли с 2,8 кг колотого льда или снега. Будьте осторожны! Температура смеси опустится до -21°C, что может вызвать обморожение, если вы будете долго держать ее в руках.

Поваренная соль делится в воде на ионы натрия и хлорида. Сахар в воде растворяется, но на ионы не распадается. И все же добавление сахара в воду тоже влияет на температуру замерзания.

Другие субстанции

Реакция соли с водой не единственная, которая вызывает замерзание. Каждый раз, когда вы частицы добавляете в жидкость, температура замерзания снижается, а температура кипения повышается. Еще один отличный пример снижения температуры замерзания — водка. Этот алкогольный напиток содержит и воду, и этанол. В домашней морозилке обычно водка не превращается в лед, так как спирт понижает температуру видоизменения воды.

Источник

Соленая вода растапливает лед

Более 20 миллионов тонн соли ежегодно используется для таяния снега и льда в холодных северных регионах. Но как соль это делает?

Во-первых, важно понять, немного о H2O зимой. Тридцать два градуса по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию)—это его точка замерзания, то есть, когда вода достигает 32 °F, она превращается в лед. При этой температуре ваша ледяная дорога обычно имеет тонкий слой воды поверх льда, и молекулы льда и молекулы воды взаимодействуют. Эта вода постоянно тает часть льда, в то время как лед под ней замораживает часть воды. При такой температуре обменный курс довольно постоянный, то есть количество воды и количество льда остаются неизменными. Если становится холоднее, больше воды становится льдом. Если становится теплее, больше льда становится водой. Когда ионная составная соль добавляется в уравнение, она понижает температуру замерзания воды, что означает, что лед на Земле больше не может замораживать этот слой воды при 32 °F. Вода, однако, все еще может растопить лед при этой температуре, что приводит к меньшему количеству льда на дорогах.

Но вы можете спросить, как соль снижает температуру замерзания воды. Эта концепция называется “криоскопической.»По сути, соль затрудняет соединение молекул воды в их жесткой структуре. В воде соль является растворенным веществом, и она будет разбиваться на его элементы. Так, если вы используете поваренную соль, также известную как хлорид натрия (NaCl), для плавления льда, соль растворится в отдельных ионах натрия и ионах хлорида. Часто, однако, города используют хлористый кальций (CaCl2), другой тип соли, на своих ледяных улицах. Хлорид кальция более эффективен при плавлении льда, потому что он может распадаться на три Иона вместо двух: один ион кальция и два иона хлорида. Больше ионов означает больше ионов, мешающих этим жестким ледяным связям.

К сожалению, хлорид расчувствовался для окружающей среды. Он может убивать водных животных, и тем самым может влиять на другие популяции животных в их пищевой сети. Хлорид также обезвоживает и убивает заводы и может изменить состав почвы, делая его более трудным для вегетации вырасти. Пока некоторые другие смеси которые могут расплавить лед и Снежок не включают хлорид, они очень дорогле чем хлорид натрия или хлорид кальция.

Источник

Лед и соль: на что способна такая смесь

Под воздействием соли лед тает, но при этом его температура опускается

Лед замерзает при температуре 0°. При добавлении соли лед тает, при этом его температура снижается. Растаявший лед имеет гораздо меньшую температуру, чем вода без соли, превратившаяся в лед. На что способна такая смесь?

1. Охладить бутылку с шампанским за несколько минут

Чтобы быстро охладить шампанское, нужно положить бутылку в ведро и засыпать слоями соли и льда. Вокруг бутылки с шампанским создается температура ниже 0°, благодаря чему практически сразу шампанское можно подавать на стол и из теплого за несколько минут превращается в ледяное.

2. Разморозить замершее стекло на машине

Лобовое стекло автомобиля, покрытое льдом, бывает трудно очистить. Но если взять с собой солонку и посыпать соль на лед, то лед начнет таять.

3. Приготовить мороженое из сока

Берем пакет и вливаем в него фруктовый сок. Герметично закрываем.

В другой пакет большего размера засыпаем лед и добавляем соль (можно еще добавить воды, но это не обязательно). Помещаем пакет с соком в пакет со льдом и солью и встряхиваем на протяжении всего одной минуты.

Сорбет готов. Осталось разложить его в креманки.

Источник

Почему лед тает под солью, несмотря на минусовую температуру зимой

Вы знаете, что можно посыпать солью обледеневшую дорогу или тротуар, чтобы в дальнейшем на них никто не поскользнулся? Но известно ли вам, как соль плавит лед? Что такое депрессия точки замерзания и как она работает, выясним в статье.

Почему лед тает под солью

Замерзшая вода тает под солью ввиду таких причин:

1. Соль помогает предотвратить повторное превращение воды в лед путем понижения температуры ее трансформации. Это явление называют депрессией точки замерзания.
2. Диапазон рабочих температур не одинаков для всех видов соли. Например, хлорид кальция понижает температуру застывания больше, чем хлорид натрия.
3. В дополнение к таянию льда депрессия точки замерзания может использоваться, чтобы изготовить мороженое без морозильника.

Депрессия точки замерзания

Соль растворяет лед ввиду того, что она понижает точку замерзания воды. Так каков этот процесс? Лед начнет таять лишь в том случае, если на его поверхности есть немного жидкости. Хорошей новостью является то, что вам не нужна большая лужа для достижения результата. Лед обычно покрыт тонкой водяной пленкой, и это все, что требуется.

Чистая вода застывает при 0°C. Вода с солью (или любой иной субстанцией) заледенеет, когда температура будет более низкой. Насколько должно быть холодно, зависит от агента, ликвидирующего гололед. Если вы бросите соль на лед тогда, когда температура не собирается подниматься до новой точки застывания соленого раствора, вы не получите выгоды. Например, если вы бросите столовую соль (натрия хлорид) на лед, когда на улице -17°С, то вы просто покроете лед слоем соли. Но если вы ту же соль положите на лед при температуре -9,5°С, вы сможете предотвратить вторичное застывание тающего льда. Магния хлорид работает до -15°С, а хлорид кальция – до -28,8°С.

Если температура снизится до той отметки, на которой солевой раствор может замерзнуть, энергия будет освобождаться и появятся связи, благодаря которым жидкость заледенеет. Этой энергии хватит, чтобы растопить немного чистого льда и продолжить процесс таяния.

Изготовление мороженого

Вы можете самостоятельно реализовать эффект понижения температуры замерзания, даже если у вас нет рядом заледеневшей дороги. Одним из способов является приготовление собственного мороженого в пакете, где смешивание соли с водой приводит к получению очень холодной смеси. Если вы хотите выяснить, как можно холодный лед получить с помощью соли, смешайте 0,935 кг обычной столовой соли с 2,8 кг колотого льда или снега. Будьте осторожны! Температура смеси опустится до -21°C, что может вызвать обморожение, если вы будете долго держать ее в руках.

Поваренная соль делится в воде на ионы натрия и хлорида. Сахар в воде растворяется, но на ионы не распадается. И все же добавление сахара в воду тоже влияет на температуру замерзания.

Другие субстанции

Реакция соли с водой не единственная, которая вызывает замерзание. Каждый раз, когда вы частицы добавляете в жидкость, температура замерзания снижается, а температура кипения повышается. Еще один отличный пример снижения температуры замерзания — водка. Этот алкогольный напиток содержит и воду, и этанол. В домашней морозилке обычно водка не превращается в лед, так как спирт понижает температуру видоизменения воды.

Источник

Народные методы – как растопить лед в трубе

Проблема перемерзающих труб больше актуальна для жителей частного сектора с длинными вводами водоснабжения, проходящими по улице.

Однако бывает, что после долгого отсутствия и жителям городских квартир, забывшим закрыть форточку, приходится судорожно придумывать, как растопить лед в трубе.

Есть самые разные способы как отогреть замерзшие трубы и растопить ледяные пробки.

Выбор зависит от нескольких факторов:

• Того, насколько доступна поверхность трубы. Отогреть подводку под кухонным смесителем и отогреть ввод холодной воды на метровой глубине под землей -принципиально разные вещи;
• От материала труб. Стальные и пластиковые трубы отличаются в плане выбора подходящего метода очень сильно.

Открытые трубы

В помещении

Начнем с самого простого случая — ледяной пробки в водопроводе из полипропилена или полиэтилена.

Все, что нужно сделать — это закрыть форточки и окна, дать помещению прогреться (или включить обогреватель) и немного подождать. Пластиковые трубы эластичны, и лед их не порвет.

Они просто чуть растянутся, а после того, как пробка растает — вернутся к старым размерам
Совет: закрыв окна, сразу же откройте все краны на всех смесителях. У них корпуса сделаны отнюдь не из пластмассы. Лед объемнее воды при той же массе, однако в рамках своего агрегатного состояния он подчиняется законам физики и при нагреве до того, как растаять, расширяется. Именно поэтому стальные трубы чаще всего рвутся в момент оттаивания ледяных пробок.Открытые краны в момент, когда лед в корпусе смесителя начнет таять, позволят снизить давление на его стенки.

К канализации это тоже относится: никаких активных действий от вас не требуется. Просто дайте льду растаять.

Стальные трубы, как уже было сказано, лед часто рвет. Начните с визуально осмотра: нет ли видимых повреждений; затем перекройте вентиля. Если речь идет о частном доме — до того,как размораживать трубы, убедитесь, что вы сможете перекрыть хлынувшую в дом воду.

На улице

Стальные трубы обычно размораживают обыкновенной паяльной лампой. Труба просто-напросто прогревается участок за участком.

Температуру легко контролировать смоченным пальцем — он не будет прилипать к трубе, температура которой выше точки замерзания. Раскалиться докрасна трубе не даст вода внутри, так что ожогов можно не бояться.

Будьте готовы отключить воду и идти за сваркой. Как уже говорилось, стальные трубы часто рвутся именно в момент оттаивания.

Как растопить лед в пластиковой трубе? Оптимальный инструмент здесь — строительный фен; однако подойдет и обычный фен для сушки волос, и тепловентилятор. Если замерз длинный участок трубы — за десять минут можно смастерить из картона, ватмана или просто старых газет и скотча примитивный воздуховод, в который мы и направим струю горячего воздуха.

Этот способ прекрасно подойдет и для проложенной по улице открытой канализации.

Совет: не забудьте только, что на выходе строительного фена температура воздуха — 350-500 С. Не грейте пластиковую трубу в упор, держите фен на некотором расстоянии.Лучший инструмент для того, чтобы отогреть трубы. Конечно, там, где они доступны

А вот здесь все куда сложнее и интереснее.

Трубы в стенах

Чем растопить лед в трубе, замурованной в стену? И здесь на выручку придут фен или тепловентилятор. Просто прогреваем соответствующий участок стены.

Штукатурка имеет прекрасную теплопроводность, так что если стальную трубу не разорвало ледяной пробкой — нарушать дизайн помещения не потребуется.

Трубы в грунте

Замерзнуть в земле могут:

• стальной водопровод;
• пластиковый водопровод;
• чугунная канализация;
• пластиковая канализация.

В каждом случае стоит учитывать физические свойства материала.

Если речь идет о неглубоко залегающих и не очень длинных трубах любого типа, общим для всех решением будет просто развести костер на поверхности. За несколько часов вы избавитесь от горючего мусора и заодно отогреете замерзшую трубу.

Если же трубы замерзли на глубине более метра, это означает две вещи:

1. Придется действовать изнутри трубы;
2. Вашему климату не позавидуешь.

Способы решения могут быть такими:

• Сварочный трансформатор поможет, если замерз участок стального водопровода или чугунная канализационная труба.
  Землю на один конец трубы, держатель для электрода — на другой. Без сварочника номер не пройдет: с точки зрения автоматов и проводки вы организуете короткое замыкание.
• Если в доме есть горячая вода и шланг для полива (еще лучше газовый, для ацетилена или кислорода) — подключите его к крану одной стороной, а вторую пропихните в замерзшую канализацию до самой ледяной пробки.Лед в трубе растопить кипяток сможет без проблем. Этот фокус пройдет и с прямым участком достаточно толстого водопровода.
• В трубу можно залить подогретый солевой раствор. Обычная поваренная соль активно разъедает лед; однако в случае большой протяженности пробки процесс будет долгим.
  К счастью, соленая вода замерзает при температуре куда ниже нуля, так что рост пробки за счет раствора соли не предвидится.

Наконец, для пластиковых труб всех диаметров годится еще один простой способ, основанный на знании простейших законов физики. Если вы сейчас решаете, чем растопить лед в трубах, и при этом у вас в доме найдется моток толстого двужильного провода — это способ для вас.

Вода всегда содержит некоторое количество солей и представляет собой слабый электролит. Если опустить в нее пару электродов и подать на них напряжение — она начнет нагреваться.

Помните армейские кипятильники из провода и двух бритвенных лезвий?

Даже если нет, суть понятна: вам нужно разделить два электрода тонким изолятором.

Простейший способ сделать это будет таким:

1. Возьмите жесткий двужильный провод;
2. Разделите жилы ножом и отрежьте их так, чтобы одна была несколько короче другой;
3. Зачистите несколько сантиметров каждой жилы;
4. Намотайте зачищенные участки один за другим вокруг провода на небольшом расстоянии. Они должны быть рядом, но не соприкасаться.

Перед ледяной пробкой в водопроводе или канализации всегда стоит некоторое количество воды. Когда зачищенный конец провода окажется в ней — второй конец (его, разумеется, тоже придется зачистить) втыкаем в розетку. А дальше просто продвигаем его вперед по мере таяния льда.

И подумайте над своим поведением!

Чтобы не искать каждую зиму ответ на вопрос, как растопить лед в трубах, лучше соблюдать несколько простых правил:

• Водопровод и канализация укладываются в грунт ниже уровня промерзания;
• Если это невозможно — кабель подогрева, уложенный в один желоб с трубами, решит проблему перемерзания самой суровой зимой. Правда, ценой выросших счетов за электричество;

– Если зимой в доме постоянно не живут — лучше предусмотреть сбросы для систем водоснабжения и отопления, позволяющие полностью осушить их. И, разумеется, не забывать ими вовремя воспользоваться;

• Зимой в квартире есть смысл проветривать ее только тогда, когда вы дома. Если уходите надолго — проверьте, закрыты ли окна и форточки.

Источник