Vodeni led na Marsu je plitak. Pravljenje leda, ledena pećina, umjetni led, ledomat, jestivi led, kocke leda, ledenica, kocke leda, ledena voda

Nalazi se u stanju agregacije, koje na sobnoj temperaturi ima tendenciju da bude u gasovitom ili tečnom obliku. Osobine leda počele su se proučavati prije nekoliko stotina godina. Prije otprilike dvije stotine godina, naučnici su otkrili da voda nije jednostavno jedinjenje, već složeni hemijski element koji se sastoji od kiseonika i vodonika. Nakon otkrića, formula vode postala je H2O.

Struktura leda

H 2 O se sastoji od dva atoma vodika i jednog atoma kiseonika. U mirnom stanju, vodonik se nalazi na vrhovima atoma kiseonika. Ioni kisika i vodonika trebali bi zauzimati vrhove jednakokračnog trougla: kisik se nalazi na vrhu pravog ugla. Ova struktura vode naziva se dipol.

Led se sastoji od 11,2% vodonika, a ostatak je kiseonik. Svojstva leda zavise od njegove hemijske strukture. Ponekad sadrži plinovite ili mehaničke formacije - nečistoće.

Led se u prirodi javlja u obliku nekoliko kristalnih vrsta koje stabilno zadržavaju svoju strukturu na temperaturama od nule i ispod, ali na nuli i iznad se počinje topiti.

Kristalna struktura

Osobine leda, snega i pare su potpuno različite i zavise od U čvrstom stanju, H 2 O je okružen sa četiri molekula smeštena na uglovima tetraedra. Budući da je koordinacijski broj nizak, led može imati otvorenu strukturu. To se ogleda u svojstvima leda i njegovoj gustini.

Ledeni oblici

Led je jedna od najčešćih supstanci u prirodi. Na Zemlji postoje sljedeće sorte:

• rijeka;
• jezero;
• nautički;
• firn;
• glečer;
• tlo.

Postoji led koji se direktno formira sublimacijom, tj. iz stanja pare. Ovaj izgled poprima skeletni oblik (zovemo ih pahuljice) i agregate dendritičnog i skeletnog rasta (mraz, inje).

Jedan od najčešćih oblika su stalaktiti, odnosno ledenice. Rastu po cijelom svijetu: na površini Zemlje, u pećinama. Ova vrsta leda nastaje strujanjem kapljica vode kada je temperaturna razlika oko nula stepeni u jesensko-prolećnom periodu.

Formacije u obliku ledenih traka koje se pojavljuju uz rubove akumulacija, na granici vode i zraka, kao i uz rub lokva, nazivaju se ledene obale.

Led se može formirati u poroznim zemljištima u obliku vlaknastih vena.

Svojstva leda

Supstanca može biti u različitim stanjima. Na osnovu toga postavlja se pitanje: koja se osobina leda manifestuje u ovom ili onom stanju?

Naučnici razlikuju fizička i mehanička svojstva. Svaki od njih ima svoje karakteristike.

Fizička svojstva

Fizička svojstva leda uključuju:

1. Gustina. U fizici, nehomogeni medij predstavlja granica omjera mase tvari samog medija i volumena u kojem se nalazi. Gustoća vode, kao i drugih supstanci, funkcija je temperature i pritiska. Obično se u proračunima koristi konstantna gustoća vode jednaka 1000 kg/m3. Precizniji indikator gustine uzima se u obzir samo kada je potrebno izvršiti vrlo tačne proračune zbog važnosti rezultata rezultujuće razlike u gustini.
   Prilikom izračunavanja gustine leda uzima se u obzir kakva je voda postala led: kao što je poznato, gustina slane vode je veća od destilovane vode.
2. Temperatura vode. Obično se javlja na temperaturi od nula stepeni. Procesi smrzavanja se javljaju povremeno s oslobađanjem topline. Obrnuti proces (topljenje) nastaje kada se apsorbira ista količina topline koja je oslobođena, ali bez skokova, ali postepeno.
   U prirodi postoje uslovi u kojima se voda prehlađena, ali ne smrzava. Neke rijeke zadržavaju tečnu vodu čak i na temperaturi od -2 stepena.
3. količina toplote koja se apsorbuje kada se telo zagreje za svaki stepen. Postoji specifičan toplotni kapacitet, koji se karakteriše količinom toplote koja je potrebna za zagrijavanje kilograma destilovane vode za jedan stepen.
4. Kompresibilnost. Još jedno fizičko svojstvo snijega i leda je stišljivost, koja utiče na smanjenje volumena pod utjecajem povećanog vanjskog pritiska. Recipročna veličina se naziva elastičnost.
5. Jačina leda.
6. Boja leda. Ovo svojstvo zavisi od apsorpcije svetlosti i rasipanja zraka, kao i od količine nečistoća u smrznutoj vodi. Rečni i jezerski led bez stranih nečistoća vidljiv je u mekoj plavoj svetlosti. Morski led može biti potpuno različit: plavi, zeleni, plavi, bijeli, smeđi ili imati čeličnu nijansu. Ponekad možete vidjeti crni led. Ovakvu boju dobija zbog velikog broja minerala i raznih organskih nečistoća.

Mehanička svojstva leda

Mehanička svojstva leda i vode određuju se njihovom otpornošću na uticaj spoljašnje sredine u odnosu na jedinicu površine. Mehanička svojstva zavise od strukture, saliniteta, temperature i poroznosti.

Led je elastična, viskozna, plastična formacija, ali postoje uslovi pod kojima postaje tvrd i vrlo lomljiv.

Morski led i slatkovodni led se razlikuju: prvi je mnogo fleksibilniji i manje izdržljiv.

Prilikom prolaska brodova moraju se uzeti u obzir mehanička svojstva leda. Ovo je takođe važno kada koristite ledene puteve, prelaze i drugo.

Voda, snijeg i led imaju slična svojstva koja određuju karakteristike tvari. Ali u isto vrijeme, na ova očitavanja utiču i mnogi drugi faktori: temperatura okoline, nečistoće u čvrstom stanju, kao i početni sastav tečnosti. Led je jedna od najzanimljivijih supstanci na Zemlji.

Ice- ovo je za većinu nas dobro poznato čvrsto stanje vode koje možemo naići u prirodnim uslovima. U svakodnevnom životu često koristimo njegova jedinstvena svojstva.

Nastaje kada temperatura vode padne ispod 0 stepeni Celzijusa. Ova temperatura se naziva temperaturom kristalizacije vode. Led se, kao i snijeg, sastoji od kristala leda, čije oblike možete pronaći u našem članku.

Hajde da damo neke precizne definicije.

Veliki enciklopedijski rječnik

Led je voda u čvrstom stanju. Poznato je 11 kristalnih modifikacija leda i amorfnog leda. U prirodi je pronađen samo jedan oblik leda - gustine od 0,92 g/cm³, toplotnog kapaciteta 2,09 kJ/(kg.K) na 0°C, toplote fuzije od 324 kJ/kg, koja se javlja u oblik samog leda (kontinentalni, plutajući, podzemni), snijeg i mraz. Na Zemlji cca. 30 miliona km³ leda. Koristi se za čuvanje i hlađenje hrane. proizvodi, proizvodnja slatke vode, u medicini.

Veliki enciklopedijski rječnik. 2000

Marine dictionary

Led ima manju gustinu od tečne vode, zbog čega ne tone. Ovo svojstvo je anomalno; u pravilu većina tvari ima visoku gustoću u čvrstom stanju. Manja gustina leda ukazuje na to da se voda širi u zapremini kada se smrzava. Ovu činjenicu treba uzeti u obzir u svakodnevnom životu. Na primjer, ako se vodovod zamrzne, led koji nastaje tokom ovog procesa može "probiti" cijevi, što je, u principu, svima dobro poznato.

Nabrojimo najznačajnija svojstva leda (neka od njih smo već opisali gore).

Svojstva leda

• Temperatura formiranja leda - 0°C;
• Zapremina leda je veća od zapremine tečne vode, tj. gustina leda je manja od gustine tečne vode, specifična težina leda na 0° = 0,917 i, shodno tome, specifična težina vode na 0° = 0,9999;
• Daljnjim smanjenjem temperature led se skuplja, što objašnjava pukotine u velikim ledenim prostorima;
• Toplotni kapacitet leda je skoro 2 puta manji od toplotnog kapaciteta vode;
• Tačka smrzavanja morske vode je viša od slatke vode i iznosi ~1,80C (pod uslovom da je salinitet vode na nivou ponderisanog prosječnog nivoa za svjetske okeane).

Led i njegove sorte

• Led tla je led formiran unutar granica zemljine kore;
• Riječni led;
• Led nastao kada se jezera smrznu;
• Morski led.

Primjena leda

Led ima mnogo ekonomskih upotreba. Koristi se za snižavanje temperature prehrambenih proizvoda, što značajno produžava njihov rok trajanja. Sasvim je očigledno da je u ovom kontekstu proizvodnja vještačkog leda, ili da tako kažemo umjetne hladnoće, od posebne važnosti. Led se također široko koristi u medicini za pružanje i izvođenje niza specifičnih procedura. Kockice leda imaju široku primjenu u kozmetičkim procedurama i u kulinarstvu, posebno pri pripremanju pića.

Led je građevinski materijal za tako važne objekte za našu planetu kao što su glečeri, koji su indikatori i regulatori mnogih procesa koji se odvijaju na našoj planeti. Naša publikacija je posvećena glečerima -

Posao 1

Pahulje kao fenomen fizike

Radove je izveo Daniil Kholodyakov

Ciljevi: saznati više o pahuljama sa MKT tačke gledišta

Ciljevi: razumjeti prirodu formiranja pahuljica

1. Formiranje pahuljica

2. Oblici pahuljica

3. Kristalna simetrija

4. Identične pahulje

5. Boja i svjetlost

6. Dodatni materijali

1. Da li ste ikada pogledali pahulju i zapitali se kako nastaje i zašto se razlikuje od drugih vrsta snega koje ste ranije videli?

Pahulje su poseban oblik vodenog leda. Pahulje se formiraju u oblacima koji su napravljeni od vodene pare. Kada je temperatura 32°F (0°C) ili niža, voda se iz tečnog oblika pretvara u led. Nekoliko faktora utiče na formiranje pahuljica. Temperatura, strujanja zraka, vlažnost - sve to utiče na njihov oblik i veličinu. Prljavština i prašina mogu se pomiješati u vodi i promijeniti težinu i trajnost kristala. Čestice prljavštine otežavaju pahuljicu, mogu je učiniti podložnom topljenju i mogu uzrokovati pukotine i lomove u kristalu. Formiranje pahulje je dinamičan proces. Pahulja se može susresti sa mnogo različitih uslova okoline, ponekad se topi, ponekad raste - struktura pahuljice se stalno menja.

2. Koji su najčešći oblici pahuljica?

Heksagonalni kristali se obično formiraju u visokim oblacima; iglice ili ravni šestostrani kristali formiraju se u oblacima srednje visine, a širok izbor šestostranih oblika formiraju se u niskim oblacima. Niže temperature stvaraju pahulje s oštrijim vrhovima na stranama kristala i mogu dovesti do grananja strelica. Pahulje proizvedene u toplijim uslovima rastu sporije, što rezultira glatkijim, manje složenim oblikom.

0; -3°C - Tanke heksagonalne ploče

3; -6° C - Iglice

6; -10°C - Šuplji stubovi

10; -12°C - Sektorske ploče (šesterokute sa udubljenjima)

12; -15°C - Dendriti (čipkasti heksagonalni oblici)

3. Zašto su pahulje simetrične?

Prije svega, nisu sve pahulje iste sa svih strana. Neujednačene temperature, prljavština i drugi faktori mogu uzrokovati da pahulja izgleda nagnuta. Međutim, istina je da su mnoge pahulje simetrične i vrlo složene strukture. To je zato što oblik pahuljice odražava unutrašnji poredak molekula vode. Molekuli vode u čvrstom stanju, poput snijega i leda, međusobno formiraju slabe veze (koje se nazivaju vodonične veze). Ovi uređeni mehanizmi rezultiraju simetričnim, heksagonalnim oblikom pahuljice. Tokom kristalizacije, molekule vode podliježu maksimalnoj sili privlačenja, a sile odbijanja su svedene na minimum. Posljedično, molekule vode se redaju u datim prostorima u specifičnom rasporedu, kao što je da zauzimaju prostor i održavaju simetriju.

4. Da li je istina da ne postoje dvije iste pahulje?

Da i ne. Nijedna pahulja nikada neće biti identična, sve do tačnog broja molekula vode, spina elektrona, izotopa vodonika i kiseonika, itd. S druge strane, dvije pahulje mogu izgledati isto, a svaka pahulja vjerovatno je imala svoj prototip u nekom trenutku u istoriji. Struktura snježne pahulje se stalno mijenja u zavisnosti od uslova okoline i pod uticajem mnogih faktora, pa se čini malo verovatnim da će dve pahulje biti identične.

5. Ako su voda i led providni, zašto snijeg izgleda bijelo?

Kratak odgovor je da snježne pahulje imaju toliko reflektirajućih površina da raspršuju svjetlost u svim njenim bojama, zbog čega snijeg izgleda bijelo. Dugačak odgovor se odnosi na to kako ljudsko oko percipira boju. Iako izvor svjetlosti možda nije istinski "bijele" boje (na primjer, sunčeva svjetlost, fluorescentna svjetla i svjetla sa žarnom niti imaju određenu boju), ljudski mozak kompenzira izvor svjetlosti. Dakle, iako je sunčeva svjetlost žuta, a svjetlost raspršena iz snijega također žuta, mozak vidi snijeg što je moguće bjelji, jer cijela slika koju mozak prima ima žutu nijansu, koja se automatski oduzima.

Zaključci:

1. Pahulje su poseban oblik vodenog leda.

2. Temperatura, strujanja vazduha, vlažnost su faktori koji utiču na oblik i veličinu pahulje.

3. To je red molekula vode koji određuje simetriju pahuljice.

u pravim snježnim kristalima.

Posao 2

Led i voda u prirodi.

Rad je izvela Guseva Alina

Cilj: naučiti nešto novo.

Zadaci:

Razmotrite značenje vode u prirodi;

Razumjeti svojstva i vrste vode;

Upoznajte se sa osnovnim svojstvima vodenog leda;

Proširite svoje znanje o vodi općenito.

Voda (vodonik oksid) - binarno neorgansko jedinjenje, hemijske formule H2O. Molekul vode sastoji se od dva atoma vodika i jednog atoma kisika, koji su povezani kovalentnom vezom. U normalnim uslovima, to je providna tečnost, bez boje, mirisa i ukusa. U čvrstom stanju naziva se led, snijeg ili mraz, a u plinovitom stanju naziva se vodena para. Voda može postojati i u obliku tečnih kristala.

Oko 71% Zemljine površine je prekriveno vodom (okeani, mora, jezera, rijeke, led) - 361,13 miliona km2. Na Zemlji otprilike 96,5% vode dolazi iz okeana (1,7% svjetskih rezervi su podzemne vode, još 1,7% u glečerima i ledenim kapama na Antarktiku i Grenlandu, mali dio u rijekama, jezerima i močvarama i 0,001% u oblacima ). Većina vode na Zemlji je slana, a nije pogodna za poljoprivredu i piće. Udio slatke vode je oko 2,5%.

Voda je dobar visokopolaran rastvarač. U prirodnim uslovima, uvek sadrži rastvorene supstance (soli, gasove). Voda je od ključnog značaja u stvaranju i održavanju života na Zemlji, u hemijskoj strukturi živih organizama, u formiranju klime i vremena. To je esencijalna supstanca za sva živa bića na planeti Zemlji.

U atmosferi naše planete voda se nalazi u obliku malih kapljica, u oblacima i magli, kao iu obliku pare. Prilikom kondenzacije uklanja se iz atmosfere u obliku padavina (kiša, snijeg, grad, rosa). Voda je izuzetno česta supstanca u svemiru, međutim, zbog visokog pritiska unutar fluida, voda ne može postojati u tečnom stanju u svemirskom vakuumu, zbog čega je prisutna samo u obliku pare ili leda.

Vrste vode.

Voda na Zemlji može postojati u tri glavna stanja – tekućem, plinovitom i čvrstom i poprimati različite oblike koji mogu istovremeno koegzistirati jedni s drugima: vodena para i oblaci na nebu, morska voda i santi leda, glečeri i rijeke na površini zemlje. , vodonosnici u zemlji. Voda se često dijeli na vrste prema različitim principima. Prema karakteristikama porijekla, sastavu ili primjeni razlikuju, između ostalog: meku i tvrdu vodu – prema sadržaju kationa kalcijuma i magnezijuma. Prema izotopima vodonika u molekulu: laka (po sastavu gotovo identična normalnom), teška (deuterijum), super-teška voda (tricijum). Također se razlikuju: svježe, kišne, morske, mineralne, bočate, pitke, slavine, destilovane, deionizirane, bez pirogena, svete, strukturirane, topljene, podzemne, otpadne i površinske vode.

Fizička svojstva.

Voda pod normalnim uslovima održava tečno stanje, dok su slična vodonikova jedinjenja gasovi (H2S, CH4, HF). Zbog velike razlike u elektronegativnosti između atoma vodika i kisika, elektronski oblaci su snažno usmjereni prema kisiku. Iz tog razloga, molekul vode ima veliki dipolni moment(D = 1,84, drugo nakon cijanovodonične kiseline). Na temperaturi prijelaza u čvrsto stanje molekuli vode se uređuju, tokom ovog procesa se povećavaju zapremine praznina između molekula i smanjuje ukupna gustina vode, što objašnjava razlog manja gustina vode u fazi leda. U toku isparavanja, naprotiv, sve veze se prekidaju. Za prekid veza potrebno je mnogo energije, zbog čega voda najviše visok specifični toplotni kapacitet između ostalih tečnosti i čvrstih materija. Da bi se jedan litar vode zagrijao za jedan stepen potrebno je 4,1868 kJ energije. Zbog ovog svojstva voda se često koristi kao rashladno sredstvo. Pored visokog specifičnog toplotnog kapaciteta, voda takođe ima visoke specifične toplotne vrednosti topljenje(na 0 °C - 333,55 kJ/kg) i isparavanje(2250 kJ/kg).

Voda također ima visoka površinska napetost među tečnostima, odmah iza žive. Relativno visok viskozitet vode nastaje zbog činjenice da vodonične veze sprječavaju kretanje molekula vode različitim brzinama. Voda je dobar rastvarač polarnih supstanci. Svaki molekul otopljene tvari okružen je molekulima vode, a pozitivno nabijeni dijelovi molekula otopljene tvari privlače atome kisika, a negativno nabijeni dijelovi privlače atome vodika. Budući da je molekul vode male veličine, mnoge molekule vode mogu okružiti svaki molekul otopljene tvari. negativni električni potencijal površine.

Čista voda - dobar izolator. Zato što je voda dobra rastvarač, u njoj su gotovo uvijek otopljene neke soli, odnosno u vodi ima pozitivnih i negativnih jona. Zahvaljujući tome, voda provodi struju. Električna provodljivost vode može se koristiti za određivanje njene čistoće.

Voda ima indeks loma n=1,33 u optičkom opsegu. Međutim, snažno apsorbira infracrveno zračenje, pa je vodena para glavni prirodni staklenički plin, odgovoran za više od 60% efekta staklene bašte.

Ice - voda u čvrstom agregatnom stanju. Led se ponekad nazivaju određene tvari u čvrstom agregacijskom stanju, koje na sobnoj temperaturi imaju tendenciju da imaju tekući ili plinoviti oblik; posebno suvi led, amonijačni led ili metanski led.

Osnovna svojstva vodenog leda.

Trenutno su poznate tri amorfne varijante i 15 kristalnih modifikacija leda. Ažurna kristalna struktura takvog leda dovodi do činjenice da je njegova gustina (jednaka 916,7 kg/m na 0 °C) manja od gustine vode (999,8 kg/m) na istoj temperaturi. Stoga voda, pretvarajući se u led, povećava svoj volumen za oko 9%. Led, koji je lakši od tečne vode, formira se na površini rezervoara, što sprečava dalje zamrzavanje vode.

Visoka specifična toplota fuzije led, jednak 330 kJ/kg, važan je faktor u kruženju toplote na Zemlji. Dakle, da biste otopili 1 kg leda ili snijega, potrebna vam je ista količina topline koja je potrebna da se litar vode zagrije za 80 °C. Led se u prirodi nalazi u obliku samog leda (kontinentalni, plutajući, podzemni), kao iu obliku snijega, mraza itd. Pod utjecajem vlastite težine led poprima plastična svojstva i fluidnost. Prirodni led je obično mnogo čistiji od vode, jer kada voda kristalizira, molekuli vode se prvi formiraju u rešetku.

Pri normalnom atmosferskom pritisku, voda postaje čvrsta materija na temperaturi od 0 °C i ključa (pretvara se u vodenu paru) na temperaturi od 100 °C. Kako pritisak opada, temperatura topljenja leda se polako povećava, a tačka ključanja vode opada. Pri pritisku od 611,73 Pa (oko 0,006 atm), tačke ključanja i topljenja se poklapaju i postaju jednake 0,01 °C. Taj pritisak i temperatura se nazivaju trostruka tačka vode . Pri nižim pritiscima voda ne može biti tečna i led se pretvara direktno u paru. Temperatura sublimacije leda opada sa smanjenjem pritiska. Pri visokom pritisku postoje modifikacije leda sa temperaturama topljenja iznad sobne temperature.

Kako pritisak raste, gustina vodene pare na tački ključanja takođe raste, a tečne vode opada. Na temperaturi od 374 °C (647 K) i pritisku od 22,064 MPa (218 atm), voda prolazi kritična tačka. U ovom trenutku, gustina i druga svojstva tečne i gasovite vode su iste. Pri većem pritisku i/ili temperaturi razlika između tekuće vode i vodene pare nestaje. Ovo stanje agregacije se naziva “ superkritični fluid».

Voda može biti unutra metastabilna stanja- prezasićena para, pregrejana tečnost, prehlađena tečnost. Ova stanja mogu postojati dugo vremena, ali su nestabilna i pri kontaktu sa stabilnijom fazom dolazi do tranzicije. Na primjer, možete dobiti prehlađenu tekućinu hlađenjem čiste vode u čistoj posudi ispod 0 °C, ali kada se pojavi centar kristalizacije, tečna voda se brzo pretvara u led.

Podaci .

U prosjeku, tijelo biljaka i životinja sadrži više od 50% vode.

Zemljin omotač sadrži 10-12 puta više vode od količine vode u Svjetskom okeanu.

Kada bi se svi glečeri otopili, nivo vode u Zemljinim okeanima bi porastao za 64 m i oko 1/8 površine kopna bi bilo preplavljeno vodom.

Ponekad se voda smrzava na pozitivnim temperaturama.

Pod određenim uvjetima (unutar nanocijevi), molekuli vode formiraju novo stanje u kojem zadržavaju sposobnost protoka čak i na temperaturama blizu apsolutne nule.

Voda odbija 5% sunčevih zraka, dok snijeg odbija oko 85%. Samo 2% sunčeve svjetlosti prodire ispod okeanskog leda.

Plava boja čiste okeanske vode nastaje zbog selektivne apsorpcije i raspršenja svjetlosti u vodi.

Koristeći kapljice vode iz slavina, možete stvoriti napon do 10 kilovolti, eksperiment nazvan “Kelvin Dropper”.

Voda je jedna od rijetkih supstanci u prirodi koja se širi pri prelasku iz tekućeg u kruto.

Zaključci:

Voda zadržava tečno agregatno stanje, ima veliki dipolni moment, visok specifični toplotni kapacitet, vrijednost isparavanja, visoku površinsku napetost, negativan električni potencijal površine, te je dobar izolator i rastvarač.

Književnost

1. Voda // Enciklopedijski rječnik Brockhausa i Efrona: U 86 svezaka (82 sveska i 4 dodatna). - Sankt Peterburg, 1890-1907.

2. Losev K. S. Voda. - L.: Gidrometeoizdat, 1989. - 272 str.

3. Hidrobionti u samopročišćavanju voda i biogenoj migraciji elemenata. - M.: MAX-Press. 2008. 200 str. Predgovor dopisnog člana. RAS V.V. Malakhova. (Serija: Nauka. Obrazovanje. Inovacije. Broj 9). ISBN 978-5-317-02625-7.

4. O nekim pitanjima održavanja kvalitete vode i njenog samopročišćavanja // Vodni resursi. 2005. v. 32. br.3. str. 337-347.

5. Andreev V. G. Utjecaj interakcije protonske izmjene na strukturu molekula vode i jačinu vodonične veze. Materijali V međunarodne konferencije „Aktuelni problemi nauke u Rusiji“. - Kuznjeck 2008, tom 3, str. 58-62.

Naučnici koji analiziraju podatke sa Crvene planete kažu da postoje svi razlozi za vjerovanje da je Feniks iskopao ono zbog čega je leteo - vodeni led ispod tankog sloja tla. Dokaz je sublimacija svijetlog materijala koji je bio izložen prilikom uklanjanja gornjeg sloja zemlje.

Poslednji dani na Marsu nisu bili laki za američku sondu. Istraživači su počeli analizirati uzorke tla. Štaviše, morali su da savladaju niz poteškoća. Razgovarali smo o djelimično začepljenim vratima peći. Ali to je bio samo početak.

Kada su uzorci konačno izliveni u jaz, ispostavilo se da je tlo Marsa nekako zaglavljeno. Krupna zrna se lepe jedno za drugo i nijedno od njih ne želi da uđe u rernu. Činjenica je da je otvor peći prekriven zaštitnom mrežom s rupama po jedan milimetar. Istraživači su se nadali da će zagrijati (kako bi analizirali nastale plinove) upravo tako mala zrnca pijeska.

Kasnije je izmišljen način za "ponovno naprezanje" tla. Robotova kutlača je napravljena da vibrira iznad otvorene peći, tako da su se najsitnije čestice marsovske stijene postepeno sipale u peć. Slično, uzorci pijeska su doneseni u mikroskop.

Inače, naučnici objašnjavaju zgrudavanje tla prisustvom vrlo sitnih čestica koje popunjavaju praznine između većih granula, moguće zajedno sa određenom komponentom koja igra ulogu cementa.

Uzorak marsovskog pijeska pod mikroskopom. Skala je jedan milimetar (fotografija NASA/JPL-Caltech/University of Arizona).

Uzorak uzet pod mikroskopom otkrio je oko hiljadu pojedinačnih čestica, od kojih su mnoge bile deset puta manje od prečnika ljudske kose.

Istraživači kažu da su ovdje vidjeli najmanje četiri različita minerala. Na primjer, postoje velike crne staklaste čestice i male crvene.

Stručnjaci vjeruju da ovaj set odražava povijest tla - čini se da su originalne čestice vulkanskog porijekla smanjene u veličini kroz vremenske prilike do zrna s višom koncentracijom željeza.

Sada u vezi leda. Naučnici su počeli da "sumnjaju" još početkom juna. Ali zagrijavanje prvog uzorka u pećnici nije otkrilo nikakve znakove vodene pare.

Ali istraživači Marsa su dobili dokaze o prisutnosti leda zahvaljujući fotografijama rova ​​Dodo-Zlatokosa koje je ranije iskopao robot (ili bolje rečeno, u početku su to bila dva susjedna rova, koji su kasnije spojeni u jedan, otuda i dvostruki naziv). Nekoliko lakih grudica zemlje prisutnih na početku nestalo je u kasnijim kadrovima.

"Mora da je led", rekao je naučnik misije Peter Smith sa Univerziteta Arizona, Tucson. “Ove grudice su gotovo potpuno nestale u roku od nekoliko dana, što je savršen dokaz da je u pitanju led.” Ranije je izražena ideja da su svijetli materijali sol. Ali sol ne može ispariti.”

Gore: Dodo-Zlatokosa rov snimljen 13. juna. Širina ovog zareza je 22, a dužina 35 centimetara. Najveća dubina (područje na dnu okvira) doseže 8 centimetara. Ispod: snimci snimljeni 15. i 18. juna (20. i 24. sol misije). Svetlosne oblasti postaju manje, a u donjem levom uglu rova ​​nestaje nekoliko zrna svetlog materijala (fotografije NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University).

Također, dok je kopao niz rovova oko aparata, robotova ruka je naišla na tvrdo tlo ispod relativno tankog sloja mekog tla. Štaviše, na približno istoj dubini u svim rovovima.

Danas ćemo govoriti o svojstvima snijega i leda. Vrijedno je pojasniti da se led ne formira samo iz vode. Osim vodenog leda, tu su i amonijačni i metanski led. Ne tako davno, naučnici su izmislili suvi led. Njegova svojstva su jedinstvena, razmotrit ćemo ih malo kasnije. Nastaje kada se ugljični dioksid zamrzne. Suhi led je dobio ime po tome što kada se topi ne ostavlja lokve. Ugljični dioksid koji se nalazi u njemu odmah isparava u zrak iz svog smrznutog stanja.

Definicija leda

Prije svega, pogledajmo izbliza led koji se dobiva iz vode. Unutar njega se nalazi redovna kristalna rešetka. Led je uobičajen prirodni mineral koji nastaje kada se voda smrzava. Jedan molekul ove tečnosti vezuje se za četiri obližnja. Naučnici su primijetili da je takva unutrašnja struktura svojstvena raznim dragim kamenjem, pa čak i mineralima. Na primjer, dijamant, turmalin, kvarc, korund, beril i drugi imaju ovu strukturu. Molekule se drže na udaljenosti pomoću kristalne rešetke. Ova svojstva vode i leda ukazuju na to da će gustina takvog leda biti manja od gustine vode zbog koje je nastao. Dakle, led pluta na površini vode i ne tone u njoj.

Milioni kvadratnih kilometara leda

Znate li koliko leda ima na našoj planeti? Prema nedavnim istraživanjima naučnika, na planeti Zemlji postoji oko 30 miliona kvadratnih kilometara smrznute vode. Kao što ste možda pretpostavili, najveći dio ovog prirodnog minerala nalazi se na polarnim ledenim kapama. Na pojedinim mjestima debljina ledenog pokrivača dostiže 4 km.

Kako doći do leda

Pravljenje leda uopšte nije teško. Ovaj proces nije težak i ne zahtijeva posebne vještine. Za to je potrebna niska temperatura vode. Ovo je jedini stalni uslov za proces stvaranja leda. Voda će se smrznuti kada vaš termometar pokaže temperaturu ispod 0 stepeni Celzijusa. Proces kristalizacije počinje u vodi zbog niskih temperatura. Njegovi su molekuli ugrađeni u zanimljivu uređenu strukturu. Ovaj proces se naziva formiranje kristalne rešetke. Isto je i u okeanu, u lokvi, pa čak i u zamrzivaču.

Istraživanje procesa zamrzavanja

Provodeći istraživanje na temu zamrzavanja vode, naučnici su došli do zaključka da je kristalna rešetka izgrađena u gornjim slojevima vode. Mikroskopski ledeni štapići počinju da se formiraju na površini. Nešto kasnije zajedno se smrzavaju. Zahvaljujući tome, na površini vode se formira tanak film. Velikim vodenim površinama potrebno je mnogo duže da se smrznu u odnosu na mirnu vodu. To je zbog činjenice da vjetar talasa i mreška površinu jezera, ribnjaka ili rijeke.

Ledene palačinke

Naučnici su napravili još jedno zapažanje. Ako se uzbuđenje nastavi na niskim temperaturama, tada se najtanji filmovi skupljaju u palačinke prečnika oko 30 cm. Zatim se smrzavaju u jedan sloj čija je debljina najmanje 10 cm. Novi sloj leda se smrzava na vrhu i dnu od ledenih palačinki. Ovo stvara debeo i izdržljiv ledeni pokrivač. Njegova snaga ovisi o vrsti: najprozirniji led bit će nekoliko puta jači od bijelog leda. Ekolozi su primijetili da led od 5 centimetara može izdržati težinu odrasle osobe. Sloj od 10 cm može izdržati putnički automobil, ali treba imati na umu da je izlazak na led u jesen i proljeće vrlo opasan.

Svojstva snijega i leda

Fizičari i hemičari dugo su proučavali svojstva leda i vode. Najpoznatije i takođe najvažnije svojstvo leda za ljude je njegova sposobnost da se lako topi čak i na nultim temperaturama. Ali druga fizička svojstva leda su takođe važna za nauku:

• led je proziran, pa dobro propušta sunčevu svjetlost;
• bezbojnost - led nema boju, ali se lako može obojiti aditivima u boji;
• tvrdoća - ledene mase savršeno zadržavaju svoj oblik bez vanjskih ljuski;
• fluidnost je posebno svojstvo leda, svojstveno mineralu samo u nekim slučajevima;
• krhkost - komad leda može se lako rascijepiti bez puno napora;
• cijepanje - led se lako lomi na onim mjestima gdje se spaja duž kristalografske linije.

Led: svojstva pomjeranja i čistoće

Led ima visok stepen čistoće u svom sastavu, jer kristalna rešetka ne ostavlja slobodan prostor za različite strane molekule. Kada se voda zamrzne, istiskuje razne nečistoće koje su nekada bile otopljene u njoj. Na isti način možete dobiti pročišćenu vodu kod kuće.

Ali neke tvari mogu usporiti proces smrzavanja vode. Na primjer, sol u morskoj vodi. Led u moru nastaje samo pri veoma niskim temperaturama. Iznenađujuće, proces zamrzavanja vode svake godine može održati samopročišćavanje raznih nečistoća mnogo miliona godina zaredom.

Tajne suhog leda

Posebnost ovog leda je u tome što u svom sastavu sadrži ugljik. Takav led se formira tek na temperaturi od -78 stepeni, ali se topi već na -50 stepeni. Suhi led, čija svojstva vam omogućavaju da preskočite fazu tekućine, odmah proizvodi paru kada se zagrije. Suhi led, kao i njegov parnjak vodeni led, nema miris.

Znate li gdje se koristi suvi led? Zbog svojih svojstava, ovaj mineral se koristi prilikom transporta hrane i lijekova na velike udaljenosti. A granule ovog leda mogu ugasiti vatru benzina. Takođe, kada se suvi led topi, stvara gustu maglu, zbog čega se koristi na filmskim setovima za stvaranje specijalnih efekata. Pored svega navedenog, suvi led možete ponijeti sa sobom na planinarenje iu šumu. Uostalom, kada se topi, odbija komarce, razne štetočine i glodare.

Što se tiče svojstava snega, ovu neverovatnu lepotu možemo posmatrati svake zime. Uostalom, svaka pahulja ima oblik šesterokuta - to je nepromijenjeno. Ali osim heksagonalnog oblika, pahulje mogu izgledati drugačije. Na formiranje svakog od njih utiču vlažnost vazduha, atmosferski pritisak i drugi prirodni faktori.

Svojstva vode, snega i leda su neverovatna. Važno je znati još nekoliko svojstava vode. Na primjer, može poprimiti oblik posude u koju se sipa. Kada se voda zamrzne, ona se širi i takođe ima memoriju. U stanju je da zapamti okolnu energiju, a kada se zamrzne, "resetuje" informacije koje je apsorbovao.

Pogledali smo prirodni mineral - led: svojstva i njegove kvalitete. Nastavite sa učenjem nauke, veoma je važno i korisno!