Tajemnica przechłodzenia wody
Temperatura wrzenia wody to sto stopni Celsjusza, a zamarzania zero stopni Celsjusza. Odstępstwo od tej zasady nazywamy przechłodzeniem. W pewnych ściśle określonych warunkach wodę można schłodzić poniżej temperatury zera stopni, przy czym ona nie ulegnie zamarznięciu. Grupa amerykańskich naukowców posiada dokładną wiedzę na temat tego ciekawego zjawiska.
Przechładzanie wody następuje w szczególnych warunkach, które nie doprowadzają do zajścia procesu krystalizacji. Wymaga on istnienia tak zwanych zarodków krystalizacji, są to punkty, które rozpoczynają cały proces. Punktami są przeważnie cząsteczki ciał stałych unoszące się na wodzie powstałe podczas drgań mechanicznych. Warunkiem przechłodzenia wody jest jej absolutna czystość a także gładkie i stabilne naczynie, w którym się ona znajduje. Procesu krystalizacji można uniknąć także w sposób bardzo szybkiego schłodzenia wody, uniemożliwiając jej zamarznięcie.
Proces przechłodzenia wody można odwrócić poprzez jej natychmiastowe wzburzenie. Towarzyszy temu piękne zjawisko, przypominające wyglądem wylewanie lodu z naczynia.
Naukowcy SLAC National Accelerator Laboratory przyglądnęli się bliżej mechanizmom zachodzącym podczas przechładzania. Umożliwia im to urządzenie Linac Coherent Light Source X-Ray Laser, dzięki któremu przyjrzeli się wodzie schłodzonej w temperaturze minus 46⁰C z poziomu molekularnego.
Badacze obserwując wodę w takich warunkach dostrzegli gwałtowne wyparowywanie cząsteczek, które w ten sposób zabierają pewną ilość ciepła dodatkowo schładzając pozostałe cząsteczki.
Aktualnym celem naukowców jest przechładzanie wody do jeszcze niższych temperatur tworząc przy tym przejrzyste, nieskrystalizowane ciało stałe. Badania pomogą w sprawdzeniu i zrozumieniu zachowywania się najważniejszego płynu dla Ziemi w każdej z temperatur.
Źródło: SLAC National Accelerator Laboratory
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje