На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)

Газета.ру

8 526 подписчиков

Свежие комментарии

  • Сергей Ипатов
    никакого доступа! иш че удумали. Сначала доступ в Белый дом в Вашингтоне, ключи от орального кабинета, потом посмотримУиткофф: Россия и...
  • Evgeni Velesik
    Пусть родственники облизываются, ушло наследство!В Ленобласти 90-л...
  • Evgeni Velesik
    Тот ещё "композитор"!!!Чемпион ОИ Василь...

SciRep: при замерзании жидкости создается давление, способное сминать сталь

Нидерландские ученые из Амстердамского университета раскрыли механизм, из-за которого стеклянные бутылки с водой лопаются при замерзании. Специалисты также выяснили, как избежать повреждения емкостей в морозильнике. Исследование опубликовано в научном журнале Scientific Reports (SciRep).

Обычно считается, что вода расширяется при замерзании, что и приводит к повреждению контейнеров.

Однако команда обнаружили, что ключевую роль играет не просто расширение, а образование карманов жидкой воды, которые замерзают позже. Из-за этого лед разрывает даже наполовину заполненную бутылку, хотя у жидкости есть пространство для расширения.

Как показали эксперименты, когда верхний слой воды замерзает первым, оставшаяся жидкость оказывается в ловушке внутри льда. При замерзании этой жидкости создается огромное давление — до 260 мегапаскалей, что в четыре раза превышает прочность стеклянных бутылок. Такого давления достаточно, чтобы смять прочную сталь.

Исследователи нашли два способа избежать разрушения бутылок при замерзании. Если вода охлаждается ниже 0°C до начала замерзания, лед образуется в виде дендритов (ветвистых структур), что приводит к захвату пузырьков воздуха. Это снижает давление и предотвращает растрескивание стекла. Переохлаждение чаще происходит в узких бутылках, так как они быстрее остывают.

В контейнерах с водоотталкивающим покрытием вода замерзает снизу вверх, что предотвращает образование карманов жидкости. Пластиковые бутылки (например, из ПЭТ или полипропилена) более устойчивы к разрушению, так как их поверхность менее гидрофильна, чем стекло.

Результаты исследования могут быть полезны для предотвращения повреждений от мороза в строительстве, дорожном покрытии и сохранении исторических артефактов.

 

Ссылка на первоисточник
наверх