Düzenleme - Regelation
.jpg)
Regelasyon , buzun basınç altında erimesi ve basınç düşürüldüğünde yeniden donması olgusudur. Üzerine ağır bir ağırlık eklenmiş bir buz bloğunun etrafına ince bir tel dolayarak regelasyonu gösterebiliriz. Buzun üzerine uygulanan basınç yavaş yavaş yerel olarak eritir ve telin tüm bloktan geçmesine izin verir. Telin yolu, basınç düşer düşmez yeniden dolacaktır, böylece tel tamamen geçtikten sonra bile buz bloğu katı kalacaktır. Bu deney, -10 °C veya daha soğuktaki buz için mümkündür ve esasen geçerli olmakla birlikte, telin buzdan geçtiği işlemin ayrıntıları karmaşıktır. Bu fenomen , bakır gibi yüksek ısıl iletkenliğe sahip malzemelerle en iyi şekilde çalışır , çünkü üst taraftan gelen gizli ergime ısısının, gizli erime ısısını sağlamak için alt tarafa aktarılması gerekir. Kısacası, uygulanan basınç nedeniyle buzun sıvıya dönüşmesi ve ardından basınç kaldırıldığında yeniden buza dönüşmesi olgusuna rejelasyon denir.
Regelation, Michael Faraday tarafından keşfedildi . Sadece buz gibi donma anında genleşme özelliğine sahip maddelerde meydana gelir, çünkü bu maddelerin erime noktaları artan dış basınçla azalır. Erime noktası arasında buz 0.0072 düşer ° basınç her bir ek atm C uygulanır. Örneğin, buzun -4 °C'de erimesi için 500 atmosferlik bir basınca ihtiyaç vardır.
yüzey eritme
Erime noktasının çok altındaki normal kristal buz için, yüzeye yakın atomlarda bir miktar gevşeme olacaktır. Erime noktasına yakın buz simülasyonları, atom pozisyonlarında simetrik bir gevşemeden ziyade yüzey katmanlarında önemli bir erime olduğunu göstermektedir. Nükleer manyetik rezonans , buz yüzeyinde sıvı bir tabaka olduğuna dair kanıt sağladı. 1998'de, atomik kuvvet mikroskobu kullanarak , Astrid Döppenschmidt ve Hans-Jürgen Butt, buz üzerindeki sıvı benzeri tabakanın kalınlığını -1 °C'de kabaca 32 nm ve -10 °C'de 11 nm olarak ölçtüler.
Yüzey erimesi aşağıdakileri hesaba katabilir:
- Patencilerin deneyimlediği gibi düşük buz sürtünme katsayısı .
- Buz sıkıştırma kolaylığı
- Buz yüzeylerinin yüksek yapışması
regelasyon örnekleri
Bir buzul , buzunun erime noktasını düşürmek için alt yüzeyine yeterli miktarda basınç uygulayabilir. Buzulun tabanındaki buzun erimesi, daha yüksek bir kottan daha düşük bir kota hareket etmesine izin verir. Havanın sıcaklığı suyun donma noktasının üzerinde olduğunda, sıvı su bir buzulun tabanından daha düşük kotlarda akabilir.
kavram yanılgıları
Buz pateni , regelasyona örnek olarak verilmiştir; bununla birlikte, gereken basınç bir patencinin ağırlığından çok daha fazladır . Ek olarak, kural, sıfırın altındaki (0°C) sıcaklıklarda nasıl buz pateni yapılabileceğini açıklamaz .
Kar toplarının sıkıştırılması ve oluşturulması eski metinlerden bir başka örnektir. Burada, basınç gerekli elle uygulanabilir basınç daha büyüktür. Bir karşı örnek, arabaların üzerinden geçerken karı eritmemesidir .
Son ilerleme
Bir supersolid esnek, hidrofobik, termal olarak daha kararlı kapaklar su ve buz hem cilt. Su ve buzun kabukları, 3450 cm^-1'lik özdeş bir H O germe fononları ile karakterize edilir. Ne buzdaki sıvı formlar ne de buz tabakası suyu örter, ancak süper katı kabuk buzu kayganlaştırır ve su kabuğunu sertleştirir
Sıkıştırma altında hidrojen bağı (O:H O) gevşemesi. Sıkıştırma, O:H bağını kısaltır ve sertleştirir ve aynı anda HO kovalent bağını uzatır ve yumuşatır ve ters yönde negatif basınç etkisi
Erime noktası, kovalent bağın kohezyon enerjisi ile orantılıdır. Bu nedenle, sıkıştırma Tm'yi düşürür.
daha fazla okuma
- Y. Huang, X. Zhang, Z. Ma, Y. Zhou, W. Zheng, J. Zhou ve CQ Sun, Hidrojen bağı gevşeme dinamikleri: su buzunun gizemlerini çözme. Koordinasyon Kimya İncelemeleri 2015. 285: 109-165.
- CQ Sun, Kimyasal Bağın Gevşemesi. Kimyasal Fizikte Springer Serisi 108. Cilt. 108. 2014 Heidelberg,807 s. ISBN 978-981-4585-20-0 .