Стекло и лёд. Результаты и объяснения.

KODAK Digital Still Camera

Результаты:

Оригинальная стеклянная бутылочка (на фотографии справа), поставленная в сосуд с водой, уровень которой доходит до верхнего края её горлышка, и сама будучи наполненная водой до горлышка, разорвана образовавшимся в ней льдом на мелкие обломки.

Бутылочка, обёрнутая тонкой бумажной лентой и сверху изолентой, при прочих равных с упомянутой первой бутылочкой условиях осталась цела и невредима, несмотря на образовавшийся в ней лёд.

Объяснение:

Вообще-то, очень странно! Если бы бутылочки не находились в воде, они обе должны были бы быть разорваны давлением расширяющегося льда! Покрытие из бумаги и ленты не даёт ни малейшей добавки к прочности стеклянных стенок! В ЭТОМ она совершенно иденична первой, без «футляра».

С другой стороны, если они погружены почти целиком в воду, замерзающую РАНЬШЕ воды в них. то, по идее, мощная ледяная оболочка снаружи должна так укрепить стенки, что образующийся лёд не сможет их разорвать Плотный твёрдый панцырь снаружи должен противостоять давлению раширяющегося льда изнутри.То есть оболочка второй бутылочки не играет ни малейшей роли в её механической прочности И ВЕСЬМА ЗНАЧИТЕЛЬНОЙ!!!

Так, в чём же разница???

В СКОРОСТИ ЗАМЕРЗАНИЯ ЛЬДА вне и внутри бутылочек!

Зона замерзания льда распространяется снаружи, от холодного воздуха с температурой минус 15-18 градусов по Цельсию. Тепло отбирается сначала от внешних слоёв воды и, по мере промерзания всего объёма, доходит до самых центральных.

Но теплопередача стенок у обеих бутылочек РАЗНАЯ!

В непокрытой бутылочке лёд образуется относительно бысто, когда замерзающая, но ещё ЖИДКАЯ вода, её окружающая, не превратилсь из рыхловатой массы в ПРОЧНЫЙ И ТВЁРДЫЙ панцырь льда. Лёд, образующийся в бутылочке начинает раширятся и его давлению тоненький слой ЕЩЁ НЕ ЗАМЕРЗШЕЙ ВОДЫ или мягкого «новорожденного» льда СНАРУЖИ НЕ может противостоять! Бутылочка лопается!

В покрытой бутылочке из-за плохой теплопроводности бумаги и изоленты (в отличие от стекла, чья тепловопроводность даже лучше, чем у льда), замерзание воды сильно «отстаёт» от замерзания воды снаружи у стенок! Слой бумаги и изоленты сильно замедляют теплопередачу из воды в бутылочке наружу и она превращается в лёд уже тогда, когда вокруг бутылочки со всех сторон образовался толстый и прочный панцрь льда, противодействующий своей прочностью распирающему давлению внутреннего льда. Бутылочка остаётся целой!

Faciant meliora potentes!

Пусть кто-нибудь объяснит это явление лучше! Если сможет…

18 Х 2026

Leave a Reply