close
水果 水變成冰的力 想請問各位大大水變成冰會膨脹而膨脹的力量可以把石頭撐開那有人計算過撐開石頭的那個力有多大嗎??
水凍結過程實際上是由於熱傳遞而使水的分子運動減弱的過程。

水分子在凍結的過程中,只要熱傳遞過程不斷,水分子的運動就會不斷的減弱最後結成冰。

由於冰的分子空間比水的體積大,所以冰的體積比水的大。

通常情況下,在0~-4度的區間內,冰的體積隨溫度的下降而膨脹。

可以根據水的質量計算膨脹力總的來說,水在凝固時的膨脹是由於其以氫鍵不尋常的彈性而排成的縱列分子結構,冰晶格結構一般是能量特別低的六角形晶體形態(也就是標準狀態下所採用的形態)。

那就是當水冷卻的時候,它嘗試在晶格形態下成堆,而該晶格會把鍵的旋轉及振動分量拉長,所以一個水分子會被鄰近的幾個分子推擠,使冰的體積變大. 。

在常壓環境下,冰的熔點為0℃。

0℃水凍結成冰時,體積會增大約1/9。

若裝水的容器空間有限,以致使水不能得到通常成為冰的體積,也不能阻止水分子運動的減弱。

即水在降溫的過程中如果僅僅只有體積的限制,就會有冰分子膨漲的力與容器承受力的矛盾。

冰的應該體積與實際體積的差額決定冰分子被壓縮的多少,也決定分子力的多少。

冰的分子力遵守分子力變化規律,是十分驚人的,但並不是什麼都能克服的。

只要有足夠堅固的容器,容器是不會被撐破的。

能夠產生巨大的膨脹力。

可以巧妙地利用這種張力開山採石。

方法是在冬季打洞,再向洞裏灌水,水很快結成冰,結冰的膨脹力能輕易將石頭脹裂。

與爆破法相比,這種方法既經濟又安全。

冰膨脹所產生的推力來自於氫鍵. 冰中每個H2O水分子都形成4個O-H…O氫鍵。

冰中氫鍵鍵能為18.8kJ/mol,剛熔化的水中仍有大量的氫鍵。

在4C時,水氫鍵斷裂(密度增大)和受熱分子間距增大(密度減小),因此4C時水密度最大。

另外. 水在高壓(約上千個大氣壓)下有十種晶態形式,我們日常所見的冰為低密度冰,還有若干種高密度冰。

如果保持體積不變,最有可能的情況是,隨著壓力的增高,冰開始發生相變,一部分密度增高,使膨脹壓力不在繼續增加,最終出現兩種或者幾種不同的晶型的相態共存。

因此冰所能產生的壓力會隨著情況而變化. 所以沒有標準值據觀測,封閉條件下水凍結時,體積增加所產生的壓力可達2500大氣壓。

1氣壓 =10.336m-H20. 等於10.336kg/cm2.完全密閉的情況下冰結凍的時候可以產生2500 x 10.336 =25840 kg/cm2. 的壓力. 根據計算相當於會把100cm 直徑的水管漲到105cm. 如果這跟水管的伸縮性無法擴張到這個尺寸就會爆裂.但是如果在開放的情況下則大不相同. 水在4度c時體積最小. 可是這時候還是液態. 如果從表面結冰. 把表層封閉起來到. 到-4度完全結冰之前. 被封在內部的水體積漲大. 會從冰層最弱的一邊擠破冰層流出去. 因此喪失了壓力.因此產生推力最佳的情況是. 讓水從4度~0度間緩慢的降溫. 讓水處在 [冰水共存] 狀態. 水中充滿了即將結凍的冰晶. 這時候特性還接近水. 體積還沒有膨脹很多. 然後瞬間結晶讓體積漲大. 才容易產生推力.
閣下的問題~有問題~~我覺得水的膨脹的力量~讓水另尋出路吧~~因為冰分子不比岩石強硬~~

氫鍵定義,氫鍵 水,氫鍵形成,分子內氫鍵,氫鍵是什麼,分子間氫鍵,氫鍵 共價鍵,氫鍵強度,什麼是氫鍵,氫鍵能量氫鍵,水分子,體積,石頭,分子力,分子運動,過程,H2O,變成,分子

自由落體|共振現象|流體力學|週期運動|放射線|電阻|重力加速度|熱輻射|分子運動|相對論|光學|電場|運動定律|槓桿原理|量子力學|紅外線|電晶體|剪力|表面張力|超導體|奈米科技|熱力學|微波|電磁波|赫茲|電荷|動力學|X光|夸克|焦耳|電漿|愛因斯坦|

水果

參考資訊:http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1012111005502
如有不妥請告知於本Blog,請留言給我,將立即移除。感謝您
arrow
arrow
    全站熱搜

    知識收集站 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()