2015. aastast ilmuvad Novaatori uudised Eesti rahvusringhäälingu veebilehe teadusrubriigis ERR Novaator (novaator.err.ee).

Novaator - Küsi teadlaselt

Küsi teadlaselt: teemad / Teadus / 27.04.2014 küsis Mikk

Küsi teadlaselt: Teadus

27.04.2014 20:49
Mikk

Teatavasti vee ruumala paisub nii soojenemisel (aurustumisel) kui ka jäätumisel. Oletame, et on üks anum, mis on vett täis ja on purunematu. Mis hakkab juhtuma siis, kui sundida sellel veel jäätuda?

28.07.2014 00:00
Jaak Kikas, Tartu ülikooli füüsika instituudi direktor

See on huvitav küsimus, millele täpse kvantitatiivse vastuse andmine polegi nii lihtne. Üldiselt aga võiks vastata nii:
kui paisumisvõimalus puudub, tekib vastavas ruumalas vägagi kõrge rõhk (tuhandeid atmosfääre) – seda võib ette kujutada nii, et tekkinud “normaalrõhuline” jää tuleb tagasi kokku suruda muutumatusse algruumalasse. Tuleb ka arvestada, et kõrgemal rõhul alaneb jää sulamistemperatuur, st vee täielikuks jäätamiseks muutumatul ruumalal tuleb seda jahutada alla 0 °C.

25.05.2015 00:06
taavi

Konkreetne vastus eeldab täpset olustikukirjeldust. Järgnevalt aga mõningad kirjeldused vastavalt jooksvalt püstitatud eeldustele: eeldades, et tegu on täielikult jäiga ning puhta anumaga, mis on 100% -liselt täidetud puhta veega ja hermeetiliselt suletud siis jahutades seda anumat temperatuurini kuni -48.3 celsiust ei toimu selles anumas jäätumist vaid tekib allajahtunud vesi (otsinguks sobib fraas supercooled liquid). Antud protsess tulemusel oleks anumas kerge alarõhk. Eeldades, et vee koostises või anuma struktuuris on kristalliseerumise alustamiseks piisavalt ainest (piisab vähimast allikast) siis toimub vee osakeste kristalliseerumine, ehk jäätumine (Kuna kristallid moodustuvad kiiremini vastu olemasolevat kristalli, siis jätkuva piisavalt madala mõjutava temperatuuri olemasolul jätkub ka juba alanud protsess lõpuni.) Jäätumisprotsessi tulemus ja tulemuslikkus sõltub suuresti ka algandmetest.. Näiteks kui anum ei ole suletud, siis toimub tavaline külmumine - järkjärgult külmuv vesi paisutab veel külmumata vee üle anuma serva säilitades anumas normaalrõhu ning tekitades 0c juures kõige igapäevasema struktuuriga heksagonaalne jää.. Suletud anuma ning jäätumise "katalüsaatorite" olemasolul sõltub lõplik tulemus, sh jäätumispunkt ning saadava jää struktuur, algandmetest - näiteks vee temperatuurist anuma sulgemisel. Oletades näiteks, et anumas on rõhk 200MPa kandis, oleks vee jäätumispunkt -20C lähedal (Saavutades maksimumi 207MPa juures -22 kraadi).. <- umbes 2000 atmosfääri. jäätumispunkt jõuab tagasi 0c juurde ning ületab seda 626MPa juures Rääkides rõhust siis kui näiteks 100 kraadise vedelas olekus vee tihedus on ~958kg/m3 siis 4 kraadise vee tihedus on 999,97kg/m3 ning 0 kraadise heksagonaaljää tihedus 916.7kg/m3 (934kg/m3 -180 kraadi juures) PS! repliigi korras ka lõpetuseks vedelikusambast kahe toruga süsteemis. Eeldades, et mõlema toru otsad asuvad samas ruumis (sama tihedusega keskkonnas) kehtib Pascali seadus: "Vedelikud ja gaasid annavad rõhku edasi kõigis suundades ühteviisi.". Erandiks saab olla VAID erinev vastusurve jõud toru välimistes (ülemistes) otstes! ahesioon on ka õige märkus, kuigi seda annab vajadusel vältida kasutades vastavaid adhesioonivabu materjale (olemas on isegi adhesioonivaba kattekile)..

19.12.2014 13:50
karli

http://physics.stackexchange.com/questions/60170/freezing-point-of-water-with-respect-to-pressure

26.09.2014 13:47
Mikk

Vabandust, et nii hilja, aga tänan vastuse eest! Kui keegi viitsib seda lähemalt uurida, siis loeks huviga.

05.09.2014 12:05
Rainer

Sõltub tõesti toru diameetrist, sest väikese läbimõõduga torude puhul hakkab mõjuma ka adhesioon.

09.08.2014 18:20
Martin

Kas vedelikusamba rõhk sõltub toru diameetrist? Klassikalises valemis taandub anuma pindala küll välja, aga kui vedelikku panna kaks erineva diameetriga toru, ei tõuse vedelikusammas samale kõrgusele mõlemas torus.

Küsi teadlaselt
Teatavasti vee ruumala paisub nii soojenemisel (aurustumisel) kui ka jäätumisel. Oletame, et on üks anum, mis on vett täis ja on purunematu. Mis hakkab juhtuma siis, kui sundida sellel veel jäätuda?
Jaak Kikas, Tartu ülikooli füüsika instituudi direktor :

See on huvitav küsimus, millele täpse kvantitatiivse vastuse andmine polegi nii lihtne. Üldiselt aga võiks vastata nii: kui paisumisvõimalus puudub,

Loe edasi!
Esita küsimus Kõik
Tartu Ülikool
Idee
Veider teadus
Archimedes ja Haridus- ja Teadusministeerium