Водният лед на Марс е плитък. Производство на лед, ледена пещера, изкуствен лед, машина за лед, ядлив лед, кубчета лед, ледена къща, кубчета лед, ледена вода

Той е в състояние на агрегиране, което има тенденция да има газообразна или течна форма при стайна температура. Свойствата на леда са започнали да се изучават преди стотици години. Преди около двеста години учените открили, че водата не е просто съединение, а сложен химичен елемент, състоящ се от кислород и водород. След откриването формулата на водата стана H2O.

Ледена структура

H 2 O се състои от два водородни атома и един кислороден атом. В спокойно състояние водородът се намира на върховете на кислородния атом. Кислородните и водородните йони трябва да заемат върховете на равнобедрен триъгълник: кислородът е разположен на върха на прав ъгъл. Тази структура на водата се нарича дипол.

Ледът се състои от 11,2% водород, а останалото е кислород. Свойствата на леда зависят от неговата химическа структура. Понякога съдържа газообразни или механични образувания - примеси.

Ледът се среща в природата под формата на няколко кристални вида, които стабилно запазват структурата си при температури от нула и по-ниски, но при нула и по-високи започва да се топи.

Кристална структура

Свойствата на леда, снега и парата са напълно различни и зависят от В твърдо състояние H 2 O е заобиколен от четири молекули, разположени в ъглите на тетраедъра. Тъй като координационното число е ниско, ледът може да има ажурна структура. Това се отразява в свойствата на леда и неговата плътност.

Ледени форми

Ледът е едно от най-често срещаните вещества в природата. На Земята има следните разновидности:

• река;
• езеро;
• морски;
• фирн;
• ледник;
• земята.

Има лед, който се образува директно чрез сублимация, т.е. от парообразно състояние. Този външен вид придобива скелетна форма (ние ги наричаме снежинки) и агрегати от дендритен и скелетен растеж (скреж, скреж).

Една от най-често срещаните форми са сталактити, т.е. ледени висулки. Те растат по целия свят: на повърхността на Земята, в пещери. Този тип лед се образува от потока водни капки, когато температурната разлика е около нула градуса през есенно-пролетния период.

Образуванията под формата на ледени ивици, които се появяват по ръбовете на резервоарите, на границата на водата и въздуха, както и по ръба на локвите, се наричат ​​​​ледени брегове.

Ледът може да се образува в порести почви под формата на влакнести вени.

Свойства на леда

Едно вещество може да бъде в различни състояния. Въз основа на това възниква въпросът: какво свойство на леда се проявява в това или онова състояние?

Учените разграничават физичните и механичните свойства. Всеки от тях има свои собствени характеристики.

Физични свойства

Физическите свойства на леда включват:

1. Плътност. Във физиката нехомогенна среда се представя чрез границата на съотношението на масата на веществото на самата среда към обема, в който се съдържа. Плътността на водата, подобно на други вещества, е функция на температурата и налягането. Обикновено изчисленията използват постоянна плътност на водата, равна на 1000 kg/m3. По-точен индикатор за плътност се взема предвид само когато е необходимо да се извършат много точни изчисления поради важността на получения резултат от разликата в плътността.
   При изчисляване на плътността на леда се взема предвид какъв вид вода е станала лед: както е известно, плътността на солената вода е по-висока от дестилираната вода.
2. Температура на водата. Обикновено се проявява при температура нула градуса. Процесите на замръзване протичат периодично с отделяне на топлина. Обратният процес (топене) възниква, когато се абсорбира същото количество топлина, което е било освободено, но без скокове, но постепенно.
   В природата има условия, при които водата се преохлажда, но не замръзва. Някои реки задържат течна вода дори при температура от -2 градуса.
3. количеството топлина, което се абсорбира при нагряване на тялото с всеки градус. Има специфичен топлинен капацитет, който се характеризира с количеството топлина, необходимо за загряване на килограм дестилирана вода с един градус.
4. Свиваемост. Друго физическо свойство на снега и леда е свиваемостта, която влияе върху намаляването на обема под въздействието на повишено външно налягане. Реципрочната величина се нарича еластичност.
5. Сила на леда.
6. Леден цвят. Това свойство зависи от поглъщането на светлината и разсейването на лъчите, както и от количеството примеси в замръзналата вода. Речен и езерен лед без чужди примеси се вижда в мека синя светлина. Морският лед може да бъде напълно различен: син, зелен, син, бял, кафяв или да има стоманен оттенък. Понякога можете да видите черен лед. Той придобива този цвят поради голям брой минерали и различни органични примеси.

Механични свойства на леда

Механичните свойства на леда и водата се определят от устойчивостта им на въздействието на външната среда спрямо единица площ. Механичните свойства зависят от структурата, солеността, температурата и порьозността.

Ледът е еластично, вискозно, пластично образувание, но има условия, при които става твърд и много крехък.

Морският лед и сладководният лед са различни: първият е много по-гъвкав и по-малко издръжлив.

При преминаване на кораби трябва да се вземат предвид механичните свойства на леда. Това е важно и при използване на ледени пътища, прелези и др.

Водата, снегът и ледът имат подобни свойства, които определят характеристиките на веществото. Но в същото време тези показания се влияят от много други фактори: температура на околната среда, примеси в твърдото вещество, както и първоначалния състав на течността. Ледът е едно от най-интересните вещества на Земята.

Лед- това е добре познато, за повечето от нас, твърдо състояние на водата, което можем да срещнем в естествени условия. В ежедневието ние често използваме неговите уникални свойства.

Образува се, когато температурата на водата падне под 0 градуса по Целзий. Тази температура се нарича температура на кристализация на водата. ледът, подобно на снега, се състои от ледени кристали, чиито форми можете да намерите в нашата статия.

Нека дадем няколко точни определения.

Голям енциклопедичен речник

Ледът е вода в твърдо състояние. Има 11 известни кристални модификации на лед и аморфен лед. В природата е открита само една форма на лед - с плътност 0,92 g/cm³, топлинен капацитет 2,09 kJ/(kg.K) при 0°C, топлина на топене 324 kJ/kg, която се получава в формата на самия лед (континентален, плаващ, подземен), сняг и скреж. На Земята ок. 30 милиона km³ лед. Използва се за съхранение и охлаждане на храна. продукти, производство на прясна вода, в медицината.

Голям енциклопедичен речник. 2000 г

Морски речник

Ледът има по-ниска плътност от течната вода, поради което не потъва. Това свойство е аномално, като правило повечето вещества имат висока плътност в твърдо състояние. По-ниската плътност на леда показва, че водата се разширява по обем, когато замръзне. Този факт трябва да се вземе предвид в ежедневието. Например, ако водоснабдителната система замръзне, ледът, образуван по време на този процес, може да „счупи“ тръбите, което по принцип е добре известно на всички.

Нека изброим най-важните свойства на леда (вече сме описали някои от тях по-горе).

Свойства на леда

• Температура на образуване на лед - 0°C;
• Обемът на леда е по-голям от обема на течната вода, т.е. плътността на леда е по-малка от плътността на течната вода, специфичното тегло на леда при 0° = 0,917 и съответно специфичното тегло на водата при 0° = 0,9999;
• При по-нататъшно понижаване на температурата ледът се свива, което обяснява пукнатините в големи ледени пространства;
• Топлинният капацитет на леда е почти 2 пъти по-нисък от този на водата;
• Точката на замръзване на морската вода е по-висока от тази на прясната вода и е ~ 1,80C (при условие, че солеността на водата е на нивото на среднопретегленото ниво за световните океани).

Лед и неговите разновидности

• Почвен лед е лед, образуван в границите на земната кора;
• Речен лед;
• Лед, образуван при замръзване на езерата;
• Морски лед.

Приложение на лед

Ледът има много икономически приложения. Използва се за понижаване на температурата на хранителни продукти, което значително увеличава срока на годност. Съвсем очевидно е, че в този контекст производството на изкуствен лед, или така да се каже изкуствен студ, е от особено значение. Ледът се използва широко и в медицината за осигуряване и извършване на редица специфични процедури. Кубчетата лед се използват широко в козметичните процедури и в кулинарията, особено при приготвянето на напитки.

Ледът е строителен материал за такива важни за нашата планета обекти като ледниците, които са индикатори и регулатори на много процеси, протичащи на нашата планета. Нашата публикация е посветена на ледниците -

работа 1

Снежинките като феномен на физиката

Работата е извършена от Даниил Холодяков

Цели: научете повече за снежинките от гледна точка на MKT

Цели: разберете природата на образуването на снежинки

1. Образуване на снежинки

2. Форми на снежинки

3. Кристална симетрия

4. Еднакви снежинки

5. Цвят и светлина

6. Допълнителни материали

1. Случвало ли ви се е да гледате снежинка и да се чудите как се образува и защо е различна от другите видове сняг, които сте виждали преди?

Снежинките са специална форма на воден лед. Снежинките се образуват в облаци, които са направени от водна пара. Когато температурата е 32°F (0°C) или по-ниска, водата се превръща от течна форма в лед. Няколко фактора влияят върху образуването на снежинки. Температура, въздушни течения, влажност - всичко това оказва влияние върху формата и размера им. Мръсотията и прахът могат да се смесят във водата и да променят теглото и издръжливостта на кристалите. Частиците мръсотия правят снежинката по-тежка, могат да я направят податлива на топене и могат да причинят пукнатини и счупвания в кристала. Образуването на снежинка е динамичен процес. Снежинката може да се сблъска с много различни условия на околната среда, понякога се топи, понякога расте - структурата на снежинката непрекъснато се променя.

2. Какви са най-често срещаните форми на снежинките?

Обикновено шестоъгълни кристали се образуват във високи облаци; игли или плоски шестстранни кристали се образуват в облаци със средна височина, а голямо разнообразие от шестстранни форми се образуват в ниски облаци. По-ниските температури създават снежинки с по-остри върхове отстрани на кристалите и могат да доведат до разклонени стрели. Снежинките, произведени при по-топли условия, растат по-бавно, което води до по-гладка, по-малко сложна форма.

0; -3°C - Тънки шестоъгълни плочи

3; -6° C - Игли

6; -10°C - Кухи колони

10; -12°C - Секторни плочи (шестоъгълници с вдлъбнатини)

12; -15°C - Дендрити (дантелени шестоъгълни форми)

3. Защо снежинките са симетрични?

Първо, не всички снежинки са еднакви от всички страни. Неравномерните температури, мръсотията и други фактори могат да накарат снежинката да изглежда наклонена. Вярно е обаче, че много снежинки са симетрични и много сложни по структура. Това е така, защото формата на снежинката отразява вътрешния ред на водните молекули. Водните молекули в твърди състояния, като сняг и лед, образуват слаби връзки (наречени водородни връзки) една с друга. Тези подредени механизми водят до симетричната, шестоъгълна форма на снежинката. По време на кристализация водните молекули са подложени на максимална сила на привличане, а силите на отблъскване са намалени до минимум. Следователно водните молекули се подреждат в дадени пространства в специфична подредба, като например да заемат пространство и да поддържат симетрия.

4. Вярно ли е, че няма две еднакви снежинки?

Да и не. Никои две снежинки никога няма да бъдат идентични, до точния брой водни молекули, въртене на електрони, изотопи на водород и кислород и т.н. От друга страна, две снежинки могат да изглеждат еднакви и всяка снежинка вероятно е имала своя прототип в някакъв момент от историята. Структурата на една снежинка непрекъснато се променя според условията на околната среда и под въздействието на много фактори, така че изглежда малко вероятно две снежинки да бъдат идентични.

5. Ако водата и ледът са прозрачни, защо снегът изглежда бял?

Краткият отговор е, че снежинките имат толкова много отразяващи повърхности, че разпръскват светлината във всичките й цветове, поради което снегът изглежда бял. Дългият отговор е свързан с това как човешкото око възприема цвета. Въпреки че източникът на светлина може да не е наистина „бял“ на цвят (например слънчевата светлина, флуоресцентните лампи и лампите с нажежаема жичка имат специфичен цвят), човешкият мозък компенсира източника на светлина. Така, въпреки че слънчевата светлина е жълта и светлината, разпръсната от снега, също е жълта, мозъкът вижда снега възможно най-бял, тъй като цялата картина, получена от мозъка, има жълт оттенък, който автоматично се изважда.

Изводи:

1. Снежинките са специална форма на воден лед.

2. Температурата, въздушните течения, влажността са фактори, които влияят върху формата и размера на снежинката.

3. Това е редът на водните молекули, който определя симетрията на снежинката.

те в истински снежни кристали.

работа 2

Лед и вода в природата.

Работата е извършена от Гусева Алина

Цел: научете нещо ново.

Задачи:

Помислете за значението на водата в природата;

Разберете свойствата и видовете вода;

Запознайте се с основните свойства на водния лед;

Разширете знанията си относно водата като цяло.

вода (водороден оксид) - бинарно неорганично съединение, химична формула H2O. Водната молекула се състои от два водородни атома и един кислороден атом, които са свързани с ковалентна връзка. При нормални условия е прозрачна течност, без цвят, мирис и вкус. В твърдо състояние се нарича лед, сняг или скреж, а в газообразно състояние се нарича водна пара. Водата може да съществува и под формата на течни кристали.

Около 71% от повърхността на Земята е покрита с вода (океани, морета, езера, реки, лед) - 361,13 милиона km2. На Земята приблизително 96,5% от водата идва от океаните (1,7% от световните запаси са подземни води, други 1,7% в ледниците и ледените шапки в Антарктика и Гренландия, малка част в реките, езерата и блатата и 0,001% в облаците ). По-голямата част от водата на земята е солена и не е подходяща за селско стопанство и пиене. Делът на прясната вода е около 2,5%.

Водата е добър силно полярен разтворител. В естествени условия винаги съдържа разтворени вещества (соли, газове). Водата е от ключово значение за създаването и поддържането на живота на Земята, за химическия строеж на живите организми, за формирането на климата и времето. Това е основно вещество за всички живи същества на планетата Земя.

В атмосферата на нашата планета водата се намира под формата на малки капчици, в облаци и мъгла, а също и под формата на пара. По време на кондензацията се отстранява от атмосферата под формата на валежи (дъжд, сняг, градушка, роса). Водата е изключително често срещано вещество в космоса, но поради високото вътрефлуидно налягане, водата не може да съществува в течно състояние във вакуума на космоса, поради което присъства само под формата на пара или лед.

Видове вода.

Водата на Земята може да съществува в три основни състояния - течно, газообразно и твърдо и да приема различни форми, които могат едновременно да съществуват една с друга: водна пара и облаци в небето, морска вода и айсберги, ледници и реки на повърхността на земята. , водоносни хоризонти в земята. Водата често се разделя на типове според различни принципи. Според характеристиките на произход, състав или приложение, те разграничават, между другото: мека и твърда вода - според съдържанието на калциеви и магнезиеви катиони. Според изотопите на водорода в молекулата: лека (по състав почти идентичен с нормалния), тежка (деутерий), свръхтежка вода (тритий). Разграничават се още: прясна, дъждовна, морска, минерална, солена, питейна, чешмяна, дестилирана, дейонизирана, безпирогенна, светена, структурирана, стопена, подземна, отпадъчна и повърхностна вода.

Физични свойства.

Вода при нормални условия поддържа течно състояние, докато подобните водородни съединения са газове (H2S, CH4, HF). Поради голямата разлика в електроотрицателността между водородните и кислородните атоми, електронните облаци са силно предубедени към кислорода. Поради тази причина една водна молекула има голям диполен момент(D = 1,84, на второ място след циановодородната киселина). При температурата на преход към твърдо състояние водните молекули се подреждат, по време на този процес обемите на празнините между молекулите се увеличават и общата плътност на водата намалява, което обяснява причината по-ниска плътност на водата в ледената фаза. По време на изпаряването, напротив, всички връзки се разрушават. Разрушаването на връзките изисква много енергия, ето защо водата повечето висок специфичен топлинен капацитетнаред с други течности и твърди вещества. За да се загрее един литър вода с един градус, са необходими 4,1868 kJ енергия. Поради това свойство водата често се използва като охлаждаща течност. Водата освен висок специфичен топлинен капацитет има и високи специфични топлинни стойности топене(при 0 °C - 333,55 kJ/kg) и изпаряване(2250 kJ/kg).

Водата също има високо повърхностно напрежениесред течностите, на второ място след живака. Относително високият вискозитет на водата се дължи на факта, че водородните връзки пречат на водните молекули да се движат с различни скорости. Водата е добър разтворител на полярни вещества. Всяка молекула на разтвореното вещество е заобиколена от водни молекули и положително заредените части на молекулата на разтвореното вещество привличат кислородни атоми, а отрицателно заредените части привличат водородни атоми. Тъй като водната молекула е малка по размер, много водни молекули могат да обграждат всяка молекула разтворено вещество.Водата има отрицателен електрически потенциал на повърхността.

Чиста вода - добър изолатор. Защото водата е добра разтворител, някои соли почти винаги са разтворени в нея, тоест във водата има положителни и отрицателни йони. Благодарение на това водата провежда електричество. Електрическата проводимост на водата може да се използва за определяне на нейната чистота.

Водата има коефициент на пречупване n=1,33в оптичния диапазон. Въпреки това, той силно абсорбира инфрачервеното лъчение и следователно водната пара е основният естествен парников газ, отговорен за повече от 60% от парниковия ефект.

Лед - вода в твърдо агрегатно състояние. Ледът понякога се нарича някои вещества в твърдо агрегатно състояние, които са склонни да имат течна или газообразна форма при стайна температура; особено сух лед, амонячен лед или метанов лед.

Основни свойства на водния лед.

В момента са известни три аморфни разновидности и 15 кристални модификации на лед. Ажурната кристална структура на такъв лед води до факта, че неговата плътност (равна на 916,7 kg/m при 0 °C) е по-ниска от плътността на водата (999,8 kg/m) при същата температура. Следователно водата, превръщайки се в лед, увеличава обема си с около 9%. Ледът, тъй като е по-лек от течната вода, се образува на повърхността на резервоарите, което предотвратява по-нататъшното замръзване на водата.

Висока специфична топлина на топене лед, равен на 330 kJ/kg, е важен фактор в циркулацията на топлината на Земята. И така, за да разтопите 1 kg лед или сняг, ви е необходимо същото количество топлина, колкото е необходимо за загряване на литър вода с 80 °C. Ледът се среща в природата под формата на самия лед (континентален, плаващ, подземен), както и под формата на сняг, скреж и др. Под въздействието на собственото си тегло ледът придобива пластични свойства и течливост. Естественият лед обикновено е много по-чист от водата, тъй като когато водата кристализира, водните молекули са първите, които се образуват в решетката.

При нормално атмосферно налягане водата става твърда при температура 0 °C и кипи (превръща се във водна пара) при температура 100 °C. С намаляването на налягането температурата на топене на леда бавно се повишава и точката на кипене на водата намалява. При налягане от 611,73 Pa (около 0,006 atm) точките на кипене и топене съвпадат и стават равни на 0,01 °C. Това налягане и температура се наричат тройна точка на водата . При по-ниско налягане водата не може да бъде течна и ледът се превръща директно в пара. Температурата на сублимация на леда пада с намаляване на налягането. При високо налягане има модификации на лед с температура на топене над стайната температура.

С увеличаване на налягането плътността на водната пара при точката на кипене също се увеличава, а тази на течната вода намалява. При температура от 374 °C (647 K) и налягане от 22,064 MPa (218 atm), водата преминава критична точка. В този момент плътността и другите свойства на течната и газообразната вода са еднакви. При по-високо налягане и/или температура разликата между течна вода и водна пара изчезва. Това състояние на агрегиране се нарича " суперкритична течност».

Може да има вода метастабилни състояния- пренаситена пара, прегрята течност, преохладена течност. Тези състояния могат да съществуват дълго време, но са нестабилни и при контакт с по-стабилна фаза настъпва преход. Например, можете да получите свръхохладена течност чрез охлаждане на чиста вода в чист съд под 0 °C, но когато се появи център на кристализация, течната вода бързо се превръща в лед.

Данни .

Средно тялото на растенията и животните съдържа повече от 50% вода.

Мантията на Земята съдържа 10-12 пъти повече вода от количеството вода в Световния океан.

Ако всички ледници се стопят, нивото на водата в земните океани ще се повиши с 64 m и около 1/8 от земната повърхност ще бъде наводнена с вода.

Понякога водата замръзва при положителни температури.

При определени условия (вътре в нанотръбите) водните молекули образуват ново състояние, в което запазват способността си да текат дори при температури близки до абсолютната нула.

Водата отразява 5% от слънчевите лъчи, докато снегът отразява около 85%. Само 2% от слънчевата светлина прониква под океанския лед.

Синият цвят на чистата океанска вода се дължи на селективното поглъщане и разсейване на светлината във водата.

Използвайки капки вода от крановете, можете да създадете напрежение до 10 киловолта, експеримент, наречен „Капкомер на Келвин“.

Водата е едно от малкото вещества в природата, което се разширява при преход от течно към твърдо състояние.

Изводи:

Водата запазва течно агрегатно състояние, има голям диполен момент, висок специфичен топлинен капацитет, стойност на изпарение, високо повърхностно напрежение, отрицателен електрически потенциал на повърхността и е добър изолатор и разтворител.

Литература

1. Вода // Енциклопедичен речник на Брокхаус и Ефрон: В 86 тома (82 тома и 4 допълнителни). - Санкт Петербург, 1890-1907.

2. Лосев К. С. Вода. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 272 с.

3. Хидробионтите в самопречистването на водите и биогенната миграция на елементите. - М.: МАКС-Прес. 2008. 200 стр. Предговор от чл.-кор. RAS V.V. Малахова. (Поредица: Наука. Образование. Иновации. Брой 9). ISBN 978-5-317-02625-7.

4. По някои въпроси за поддържане на качеството на водата и нейното самопречистване // Водни ресурси. 2005. т. 32. № 3. стр. 337-347.

5. Андреев В. Г. Влиянието на протонообменното взаимодействие върху структурата на водната молекула и силата на водородната връзка. Материали от V международна конференция „Актуални проблеми на науката в Русия“. - Кузнецк 2008, том 3 стр. 58-62.

Учени, анализиращи данни от Червената планета, казват, че има всички основания да се смята, че Финикс е открил това, за което е летял - воден лед под тънък слой почва. Доказателството е сублимацията на ярък материал, който беше изложен, когато горният слой на почвата беше премахнат.

Последните дни на Марс не бяха лесни за американската сонда. Изследователите започнаха да анализират почвени проби. Освен това те трябваше да преодолеят редица трудности. Говорихме за частично задръстена врата на печката. Но това беше само началото.

Когато пробите най-накрая бяха изсипани в празнината, се оказа, че почвата на Марс някак си е залепнала. Големите зърна се вкопчват едно в друго и нито едно от тях не иска да влезе във фурната. Факт е, че отворът на печката е покрит със защитна мрежа с дупки по един милиметър. Изследователите се надяваха да нагреят (за да анализират получените газове) точно такива малки песъчинки.

По-късно е изобретен начин за "повторно напрежение" на почвата. Черпакът на робота беше накаран да вибрира над отворена печка, така че най-малките частици марсианска скала постепенно да се изсипват в печката. По същия начин, проби от пясък бяха донесени до микроскопа.

Между другото, учените обясняват слепването на почвата с наличието на много малки частици, запълващи празнините между по-големите гранули, вероятно заедно с определен компонент, който играе ролята на цимент.

Проба от марсиански пясък под микроскоп. Мащабът е един милиметър (снимка NASA/JPL-Caltech/University of Arizona).

Проба, взета под микроскоп, разкри около хиляда отделни частици, много от които бяха десет пъти по-малки от диаметъра на човешки косъм.

Изследователите казват, че са видели най-малко четири различни минерала тук. Например има големи черни стъклени частици и малки червени.

Експертите смятат, че този набор отразява историята на почвата - изглежда, че първоначалните частици от вулканичен произход са били намалени по размер чрез изветряне до зърна с по-висока концентрация на желязо.

Сега по отношение на леда. Учените започнаха да имат „подозрения“ още в началото на юни. Но нагряването на първата проба във фурната не разкри никакви признаци на водна пара.

Но изследователите на Марс получиха доказателства за наличието на лед благодарение на снимки на изкопа Додо-Златокоска, изкопан от робота по-рано (или по-скоро първоначално те бяха две съседни изкопи, които по-късно бяха обединени в един, оттук и двойното име). Малкото леки бучки пръст, налични в началото, са изчезнали в по-късните кадри.

„Трябва да е лед“, каза ученият от мисията Питър Смит от Университета на Аризона, Тусон. „Тези бучки почти напълно изчезнаха в рамките на няколко дни, което е перфектно доказателство, че това е лед.“ По-рано беше изразена идеята, че ярките материали са сол. Но солта не може да се изпари.

Горе: Изкопът на Додо-Златокоска, заснет на 13 юни. Ширината на този прорез е 22, а дължината е 35 сантиметра. Най-голямата дълбочина (зоната в долната част на рамката) достига 8 сантиметра. По-долу: кадри, направени на 15 и 18 юни (20-ти и 24-ти сол на мисията). Светлите зони стават по-малки и в долния ляв ъгъл на изкопа изчезват няколко зърна лек материал (снимки от NASA/JPL-Caltech/Университет на Аризона/Тексаски университет A&M).

Също така, докато изкопава поредица от ровове около апарата, ръката на робота се натъква на твърда почва под сравнително тънък слой мека почва. При това на приблизително еднаква дълбочина във всички окопи.

Днес ще говорим за свойствата на снега и леда. Струва си да се изясни, че ледът се образува не само от вода. В допълнение към водния лед има амонячен и метанов лед. Неотдавна учените изобретиха сухия лед. Неговите свойства са уникални, ще ги разгледаме малко по-късно. Образува се при замръзване на въглероден диоксид. Сухият лед получи името си поради факта, че когато се топи, не оставя локви. Съдържащият се в него въглероден диоксид незабавно се изпарява във въздуха от замръзналото му състояние.

Определение за лед

Първо, нека разгледаме по-отблизо леда, който се получава от вода. Вътре в него има правилна кристална решетка. Ледът е често срещан естествен минерал, който се получава при замръзване на водата. Една молекула от тази течност се свързва с четири съседни. Учените са забелязали, че такава вътрешна структура е присъща на различни скъпоценни камъни и дори минерали. Такава структура имат например диамант, турмалин, кварц, корунд, берил и др. Молекулите се държат на разстояние от кристална решетка. Тези свойства на водата и леда показват, че плътността на такъв лед ще бъде по-малка от плътността на водата, поради която се е образувал. Следователно ледът плува по повърхността на водата и не потъва в нея.

Милиони квадратни километри лед

Знаете ли колко лед има на нашата планета? Според последните изследвания на учени, на планетата Земя има приблизително 30 милиона квадратни километра замръзнала вода. Както може би се досещате, по-голямата част от този естествен минерал се намира в полярните ледени шапки. На места дебелината на ледената покривка достига 4 км.

Как да вземем лед

Приготвянето на лед не е никак трудно. Този процес не е труден и не изисква специални умения. Това изисква ниска температура на водата. Това е единственото постоянно условие за процеса на образуване на лед. Водата ще замръзне, когато вашият термометър покаже температура под 0 градуса по Целзий. Процесът на кристализация започва във вода поради ниски температури. Молекулите му са вградени в интересна подредена структура. Този процес се нарича образуване на кристална решетка. Същото е в океана, в локва и дори във фризера.

Изследване на процеса на замразяване

Провеждайки изследвания по темата за замръзване на водата, учените стигнаха до извода, че кристалната решетка е изградена в горните слоеве на водата. На повърхността започват да се образуват микроскопични ледени пръчици. Малко по-късно те замръзват заедно. Благодарение на това на повърхността на водата се образува тънък филм. Замръзването на големите водни тела отнема много повече време в сравнение с неподвижната вода. Това се дължи на факта, че вятърът вълни и вълни повърхността на езеро, езеро или река.

Ледени палачинки

Учените направиха още едно наблюдение. Ако вълнението продължава при ниски температури, тогава най-тънките филми се събират в палачинки с диаметър около 30 см. След това те замръзват в един слой, чиято дебелина е най-малко 10 см. Нов слой лед замръзва отгоре и отдолу от ледените палачинки. Това създава дебела и издръжлива ледена покривка. Силата му зависи от вида: най-прозрачният лед ще бъде няколко пъти по-силен от белия лед. Еколозите са забелязали, че 5-сантиметров лед може да издържи теглото на възрастен човек. Слой от 10 см може да издържи лек автомобил, но трябва да се помни, че излизането на леда през есента и пролетта е много опасно.

Свойства на снега и леда

Физиците и химиците отдавна изучават свойствата на леда и водата. Най-известното и също важно свойство на леда за хората е способността му лесно да се топи дори при нулева температура. Но други физични свойства на леда също са важни за науката:

• ледът е прозрачен, така че пропуска добре слънчевата светлина;
• безцветност - ледът няма цвят, но може лесно да се оцвети с помощта на цветни добавки;
• твърдост - ледените маси перфектно запазват формата си без никакви външни черупки;
• течливостта е особено свойство на леда, присъщо на минерала само в някои случаи;
• крехкост - парче лед може лесно да се разцепи без много усилия;
• разцепване - ледът се чупи лесно в онези места, където е слят по кристалографска линия.

Лед: свойства на изместване и чистота

Ледът има висока степен на чистота в състава си, тъй като кристалната решетка не оставя свободно пространство за различни чужди молекули. Когато водата замръзне, тя измества различни примеси, които някога са били разтворени в нея. По същия начин можете да получите пречистена вода у дома.

Но някои вещества могат да забавят процеса на замръзване на водата. Например солта в морската вода. Ледът в морето се образува само при много ниски температури. Изненадващо, процесът на замразяване на водата всяка година е в състояние да поддържа самопречистване от различни примеси в продължение на много милиони години подред.

Тайните на сухия лед

Особеността на този лед е, че съдържа въглерод в състава си. Такъв лед се образува само при температура от -78 градуса, но се топи вече при -50 градуса. Сухият лед, чиито свойства ви позволяват да прескочите етапа на течности, незабавно произвежда пара при нагряване. Сухият лед, подобно на водния си аналог, няма миризма.

Знаете ли къде се използва сух лед? Благодарение на свойствата си, този минерал се използва при транспортиране на храна и лекарства на дълги разстояния. И гранулите от този лед могат да гасят огъня на бензина. Освен това, когато сухият лед се топи, той образува гъста мъгла, поради което се използва на снимачната площадка за създаване на специални ефекти. В допълнение към всичко по-горе, можете да вземете сух лед със себе си на походи и в гората. В крайна сметка, когато се разтопи, той отблъсква комари, различни вредители и гризачи.

Що се отнася до свойствата на снега, можем да наблюдаваме тази удивителна красота всяка зима. В крайна сметка всяка снежинка има формата на шестоъгълник - това е непроменено. Но освен шестоъгълната форма, снежинките могат да изглеждат различно. Образуването на всеки от тях се влияе от влажността на въздуха, атмосферното налягане и други природни фактори.

Свойствата на водата, снега и леда са невероятни. Важно е да знаете още няколко свойства на водата. Например, той е в състояние да приеме формата на съда, в който се излива. Когато водата замръзне, тя се разширява и също има памет. Той е в състояние да запомни заобикалящата го енергия и когато замръзне, "нулира" информацията, която е погълнал.

Разгледахме природния минерал - лед: свойства и неговите качества. Продължавайте да се занимавате с наука, това е много важно и полезно!