Paineen vaikutus veden jäätymiseen

Vesi tunnetusti laajenee, kun se jäätyy. Olenkin miettinyt, mitä vedelle tapahtuisi silloin, jos sitä kaadettaisiin astiaan, joka ei voi laajentua eikä hajota, ja astia täytettäisiin aivan täyteen, suljettaisiin tiiviisti ja pantaisiin pakastimeen? Kun vesi ei voi laajentua, jäätyykö se samoin kuin avonaisessa astiassa? Mahtaako veden puhtaudella olla prosessissa merkitystä?

tiistai 1. syyskuuta 2009

Vesi laajenee melko paljon jäätyessään. Tämä johtuu siitä, että kiteytyneenä vesi vie enemmän tilaa kuin nestemäisessä muodossa. Veden jäätyessä syntyvä paine on niin voimakas, että se voi esimerkiksi rikkoa vesiputken. Jos ajatellaan tilannetta, jossa jäätyvän veden aiheuttama paine ei voisi millään saada astiaa rikkoontumaan, paine astian sisällä kasvaa. Paineen kasvaessa veden jäätymispiste muuttuu. Vesi voi pysyä nestemäisenä, vaikka sen lämpötila olisi alle nollan, jos paine on riittävän suuri. Sama ilmiö on havaittavissa luonnossa. Järvet jäätyvät harvoin pohjia myöten, sillä pinnalle muodostuva jää estää vettä laajenemasta, ja lisäksi jääkerroksen ja vesimassojen paino kasvattavat pohjavedessä muodostuvaa painetta. Rikkoutumattomassa vesiastiassa oleva vesikin jäätyy ennen pitkää, kunhan lämpötila laskee riittävästi. Riittävän suuressa paineessa muodostuva jää on tiiviimpää ja lasimaisempaa kuin tavallinen jää. Jos vesi on aivan puhdasta, sen voi jäähdyttää suuressa paineessa jopa –30 asteeseen ilman, että se kiteytyy. Tämä johtuu siitä, että veden kiteytyminen jääksi alkaa tavallisesti juuri veden sisältämistä pienistä epäpuhtauksista.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: