Kun vesi jäähtyy suljetussa astiassa.
Kun vesi jäähtyy suljetussa astiassa.
Viestejä67
klo 18:25 | 1.10.2019
Jos joustamaton huoneen lämmössä oleva astia täytetään kuumalla, vaikkapa 80 asteisella vedellä niin, että ilmaa ei jää yhtään astian sisälle. Vesi alkaa jäähtymään, jolloin sen tilavuus pienenee. Tällöin syntyy alipaine, ja vesi hieman kiehuu.
Kysymys kuuluu, jäähtyykö vesi hieman nopeammin kuin pelkkä lämmön siirtyminen ympäristöön astiasta edellyttäisi, koska kiehuminen astian sisällä sitoo energiaa vedestä itsestään.
Kyseessähän on äärimmäisen pieni ilmiö, mutta kuitenkin tapahtuva.
Kyllä se jäähtyy juuri tuosta syystä. Lämpökapasiteetti on erisuuri vakiopaineessa ja vakiotilavuudessa. Ilmiö on selvä kaasuilla ja olemassa myös nesteillä, vaikka harvoin vaikuttaa arkisissa tilanteissa.
:)
Erehyin laittamaan kaksi teräskattilaa sisäkkäin kun pienempi mahtui isomman sisään ja isommassa oli kuumaa vettä sisällä. Hetken päästä en niitä irti saanut,se pienempi kattila imeytyi isomman sisään niin tiiviisti että ei auttanut paineen poistokaan enää sieltä vesitilasta. Romuun meni molemmat. :)
Mitenkä tuon kiehumisen havainnoit?
Ehkä näin tai sitten ei. :)
Minä kanssa tyrin joskus jotain astioita samaan tapaan kiinni toisiinsa. Pykälää neuvokkaampana tempaisin hellan päälle ja ajattelin, että jos kerran paine pitää sen kiinni, niin kyllä paine myös avaa sen - ja jos siellä on vettä välissä niin panetta totisesti piisaa. Niin kävikin, mutta sinne oli kertynyt niin kova paine, että se piti kunnon pamauksen ja lensi hellalta.
Tästäpä tuli mieleen eräs koe, jota aikoinaan ajattelin. Vesi koostuu vahvasti polaarisista molekyyleistä, jotka siis kääntyvät ulkoisessa sähkökentässä. Esimerkkinä tästä on vaikkapa dramaattinen kampa ja vesinoro koe. (Kampaa tukkasi, laita kraanasta tulemaan ohut noro vettä ja vie kampa lähelle noroa😵)
Ok, se koe:
Laitetaan vesiastia voimakkaaseen sähkökenttään pakastimen sisään. Kun vesi jäätyy ja kenttä poistetaan, niin onko jää edelleen polarisoitunut eli onko siinä jäljellä polarisaation aiheuttama kenttä vastaten pintavarausta? Vaikuttaako lisäksi sähkökenttä veden jäätymispisteeseen esim. vaikuttamalla molekyylien asettumiseen jääksi?
3³+4³+5³=6³
Liittyisiköhän tuo kuitenkin lämpölaajenemiseen. Kun lämpötila pienemmässä nousee isompaa vastaavaksi, niin se on kokenut lämpölaajenemisen ja juuttunut sen vuoksi kiinni.Tuntuu hieman uskomattomalta, että kattila kattilassa voisi olla niin ilmatiivis juttu ettei tuntienkaan kuluttua olisi ilmaa fuskannut.
Itse olen tuolla tavoin kiinnittänyf varsinkin isoja kuulakaakereita pesäänsä: Laakeripesä kuumaksi ja laakeri kylmäksi, siten vai laakeri pesäänsa ja kas, kyllä pysyy jos oli oikeat toleranssit.
3³+4³+5³=6³
Jäässä ne molekyylit ovat määrätyillä paikoilla määrätyssä asennossa eivätkä voi samalla tavalla reagoida sähkökenttään kuin nesteessä. Siksi esim. jään permittiivisyys on yli kertaluokkaa pienempi kuin nestemäisen veden.
Sähkökenttä vaikuttaa kyllä molekyylien välisiin ilmiöihin, kuten faasimuutoksiin ja kemiallisiin reaktioihin, jos sen voimakkuus on merkittävä verrattuna molekyylien välisiin luonnollisiin kenttiin. Käytännössä siihen vaaditaan erittäin suuria kentänvoimakkuuksia, joita on mahdoton tai vaikea luoda makroskooppisessa mittakaavassa ja/tai tuottamatta samalla valtavasti lämpöä mitattavaan kohteeseen.
:)
Vein sitten kattilat parvekkeelle oli vielä pakkanen ja ajattelin että irtoaa kun jäähtyy kunnolla,,no ei irronnut,,sitten paukautin naulan läpi niin tuhahti paineet pois mutta niin oli jo jumittuneet että ei irronnut millään,, olisi pitänyt tosiaan hoksata laittaa levylle uudestaan,,ehkä olisi irronnut sitten,,
Ehkä näin tai sitten ei. :)
Siis kyseessähän oli veden jäätymisestä sähkökentässä, ei vesimolekyylien kääntymisestä jo jäätyneessä vedessä.
No, itse asiassa löysin eilen illalla sekalaisilta sivustoilta tuohon liittyen.
Jäätymislämpötilaan ei sähkökenttä kokeiden perusteella vaikuta, vasta 10^9V/m teoreettisesti.
Sen sijaan ice electret on pysyvän sähköisen polarisaation omaavaa jään tila (siis tilapäisesti pysyvä. Se saadaan luonnollisesti aikaan sähkökentän avulla.
3³+4³+5³=6³
Muistuttaa magnetokalorista menetelmää, jolla tehdään ennätyspakkasia esim. Otaniemen kylmälaboratoriossa. Jos tuo entropiakikkailu onnistuu magneettikentällä, miksei se onnistuisi sähkökentälläkin. Orientoiminen luovuttaa lämpöä ja kentän poisto imee sitä ympäristöstä.