有人问我们为什么市政委员会不用海水融化道路上的冰,那么为什么不通过实验来找到答案呢?
成分
冰 | 盐和可选的屏幕清洁剂(要非常小心,这绝对不能喝) | ||
小的容器 | 一个温度计 |
指令
向250毫升水中加入约9克盐,混合一些海水(如果更容易的话,也可以从海里舀出一些)。
在几个容器里装满冰。
在一个容器中加入一些海水,在另一个容器中加入盐,在第三个容器中加入一些丝网清洁剂。
测量温度变化。
结果
你会发现所有加入盐或防冻剂的冰都会降低温度,但溶液越浓,降低的温度越大。
如果把海水加到冰里,温度就会降到0摄氏度以下。 | |
往冰里加盐,温度会显著下降 | |
看来这个屏幕清洗不是很好,这也解释了为什么它会在我的车里冻结。 |
解释
盐和其他可溶物质会降低水的熔点,所以如果你把盐放在冰上,它就会高于熔点,开始融化。溶液越强,熔点就越低,所以强溶液比弱溶液融化冰的温度更低。
当你在冰中加入盐水(盐溶液)时,冰的熔点就会降低,冰就会融化 | 这需要大量来自周围环境的热能,冷却它们,直到冰融化或达到盐水的冰点。 |
融化冰需要打破水分子之间的键,因此需要大量的热能:这意味着冰融化时会冷却,直到全部融化或达到你所使用的盐溶液的熔点。冰的温度可以让你很好地了解你的除冰器在道路上的工作温度。
为什么当你加盐的时候冰会融化?
冰和水相遇的表面是非常动态的;分子总是在融化,其他分子则在表面冻结。当冰稳定时(即既不结冰也不融化),这两个过程仍在发生,但它们处于平衡状态。如果你降低温度,分子融化的可能性就会降低,所以融化的速度会减慢,而冻结的速度会加快,这意味着冰会变大。如果你把它加热,就会发生相反的情况,融化会占主导地位。
在0°C时,可以有相同数量的水分子加入和离开冰。 | 当加入盐时,液体中的水分子浓度较低,会回流形成冰,因此冻结速度减慢,而融化速度不变。所以总的来说,冰融化了 |
如果你加入盐,或任何溶解的物质,水分子就会消失在盐中,需要更长的时间才能回到冰中,所以冻结的速度会减慢,但融化的速度不会改变,所以总的来说冰会在0°C融化。
在较低的温度下,冻结速率较高,因此在0℃以下有一个新的凝固点。事实上,使用盐获得水的最低温度约为-18°C,这大致是0°F的定义(尽管使用铵而不是氯化钠)。
评论
谢谢你的提示
感谢您的及时回复。但是我没有得到关于冻结水的焓增加的回复,当温度下降时,焓增加。为什么冷冻水会使焓增加而不是减少呢?我的假设是这里的增益焓是由环境决定的。请证实。
上面的句子
上面解释中的那句“如果你把盐放在冰上,它现在会高于它的熔点”让人困惑,你能详细说明一下吗
是的,但是来源是什么呢
是的,但是错误的来源是什么,因为当我查找它时,我发现了这个,在阅读了所有内容后,我找不到错误的来源和任何改进
也许你可以推荐一些
也许你能提出一些改进的建议?
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