Jään sulatus paineella.

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Vesi on siitä hassu otus, että sen tiheys kiinteässä muodossa on pienempi kuin nestemäisessä. Siksi myös sen sulamiskäyrä menee eri suuntaan kuin yleensä. Jään voi siis sulattaa vedeksi vakiolämpötilassa nostamalla painetta. Mistä energia sulamiseen saadaan?

"If you compress ice, making it densier, you eventually cause a phase transition in which the ice turns to liquid water!"
-Randall D. Knight, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Second Edition

Kommentit (8)

Heksu
Seuraa 
Viestejä5463
Liittynyt16.3.2005
Joza
Jään voi siis sulattaa vedeksi vakiolämpötilassa nostamalla painetta. Mistä energia sulamiseen saadaan?



Taisit vastata itse kysymykseen, painehan ei varmaankaan tule ihan tyhjästä.

Vierailija

Kun vesi jäätyy se muodostaa renkaita joiden sisällä on pelkkää tyhjyyttä. Jos nämä renkaat puristaa kasaan se ei ole enää jäätä, vai?

Vierailija
Heksu
Joza
Jään voi siis sulattaa vedeksi vakiolämpötilassa nostamalla painetta. Mistä energia sulamiseen saadaan?



Taisit vastata itse kysymykseen, painehan ei varmaankaan tule ihan tyhjästä.

Paineen kasvattaminen taitaa vaatia aina energiaa (nyt oli vakiolämpötila eli isoterminen prosessi, työ on siis k_B*N*T*ln(V2/V1) jossa V2

Jotta paineen nousu voisi antaa jäälle energiaa sulamiseen täytyisi paineen laskea kun jää sulaa. No, sula vesi toki vie hieman vähemmän tilaa joten paine laskee hieman. Hmm... Taitaa se noin mennä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005

Ylensä tuollasta sulattamista tarkastellaan isotermisenä prosessina, jolloin lämpöenergiaa tulee ympäristösä. Eristetyssä systeemissä sulavan jään lämpötila laskee, kunnes tullaan tilanteeseen, jossa systeemissä oleva paine ei riitä enemmän jään sulattamiseen.

Veden tai jään puristaminen ei vaadi erityisen paljoa energiaa (suhtessa saavutettuun paineeseen), koska veden kokoonpuristuvuus on pieni.

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1557
Liittynyt12.4.2005
Joza
Vesi on siitä hassu otus, että sen tiheys kiinteässä muodossa on pienempi kuin nestemäisessä. Siksi myös sen sulamiskäyrä menee eri suuntaan kuin yleensä. Jään voi siis sulattaa vedeksi vakiolämpötilassa nostamalla painetta.



Se nyt riippuu aivan tilanteesta. Vesi saadaan myös jäähän nostamalla painetta, ks. esimerkiksi faasipiirroksen pientä kuvaa.

Lisäksi alempana olevista käyristä havaitsee, että suurissa paineissa on jäämuotoja, joiden tiheys on nestemäistä vettä suurempi.

Vanha jäärä

Vierailija

Jaa enpä tiennytkään että tuo faasidiagrammin jatkuu tuolla tavalla ylöspäin mentäessä. Yleensähän siitä näytetään vain tuo vasen alakulma.

Uusimmat

Suosituimmat