Продолжаем опыты со льдом. Сегодня мы будем замораживать разные жидкости. Для начала, чем отличается соленая вода от пресной? Только ли вкусом?
Проведем простой опыт с яйцом.
Возьмем банку с водой и сырое куриное яйцо. Яйцо в воде будет тонуть. Затем круто посолим воду. Яйцо будет плавать на поверхности. Дело в плотности воды. Чем она выше, тем сложнее утонуть.
Пресная и соленая вода имеют разную плотность. Давайте попробуем их заморозить. Возьмем три стаканчика. В один нальем пресную воду, второй стаканчик наполним очень соленой водой, а в третий нальем растительное масло. Поставим в холодильник и подождем несколько часов. Круто соленая вода будет плохо замерзать (во всяком случае гораздо медленнее, чем пресная вода), а растительное масло не замерзнет вовсе. Разные жидкости замерзают по-разному. Для замерзания пресной воды нужно 0 градусов, для соленой – от минус 2 ( в зависимости от концентрации раствора), а растительное масло застывает при минус 16-19 градусах.
Теперь рассмотрим лед из пресной и соленой воды. Отличается ли он друг от друга? Лед из пресной воды будет гладким и очень твердым. Соленый лед будет хрупким, ломким, будет быстро разрушаться. Именно поэтому на соленых водоемах безопасная толщина льда должна быть больше, чем на пресных. Для человека на пресных водоемах считается безопасной толщина 10 см, а на соленых – 15 см.
Интересный факт: старый, многолетний полярный лед, несколько раз «перелетовавший», становится пресным. Полярные зимовщики используют для питьевой воды обычно снег, а когда его нет, то старый морской лед. Это происходит потому, что когда морской лед начинает таять, то из него прежде всего вытаивают соленые включения.
Проведем опыт: заморозим кубики соленой, сладкой и пресной воды. Расколем кубики этого льда на половинки и лизнем их (главное не поверхность, внутри кубика), лед будет пресным. Вода, замерзая, будет изгонять все примеси. На этом свойстве основан один из методов опреснения морской воды – вымораживание.
Проведем простой опыт с яйцом.
Возьмем банку с водой и сырое куриное яйцо. Яйцо в воде будет тонуть. Затем круто посолим воду. Яйцо будет плавать на поверхности. Дело в плотности воды. Чем она выше, тем сложнее утонуть.
Тут палка о двух концах.
Солевой раствор не замерзает, поэтому нет разрывающих механических нагрузок.
Но простая вода эффективнее — к теплоемкости воды добавляется теплота замораживания/оттаивания, немаленькая величина.
Ну и конечно безопаснее, если протечет.
Тут палка о двух концах.
Но простая вода эффективнее — к теплоемкости воды добавляется теплота замораживания/оттаивания, немаленькая величина.
Да бред Ты говоришь.
Температура замерзания правильно сделанной соленой воды = -21 градус. И темплоемкость соответствующая.
—cut—————————————————-
какую можно достичь наи-низчайшую температуру водно-солевого раствора обычной (поваренной, NaCl) соли
Благодаря добавлению соли в воду скорость таяния льда увеличивается, а температура таяния льда опускается ниже. Это объясняется тем, что добавление соли вызывает ослабление молекулярного сцепления и разрушение кристаллических решеток льда. Таяние льдосоляной смеси протекает с отбором теплоты от окружающей среды, в результате чего окружающий воздух охлаждается и температура его понижается. С повышением содержания соли в льдосоляной смеси температура плавления ее понижается. Раствор соли с самой низкой температурой таяния называется эвтектическим, а температура его таяния — криогидратной точкой. Криогидратная точка для льдосоляной смеси с поваренной солью -21,2°С, при концентрации соли в растворе 23,1% по отношению к общей массе смеси, что примерно равно 30 кг соли на 100 кг льда. При дальнейшем повышении концентрации соли происходит не понижение температуры таяния льдосоляной смеси, а повышение температуры таяния (при 25%-ной концентрации соли в растворе к общей массе температура таяния повышается до -8°С).
При замораживании водного раствора поваренной соли в концентрации, соответствующей криогидратной точке, получается однородная смесь кристаллов льда и соли, которая называется эвтектическим твердым раствором.
Температура плавления эвтектического твердого раствора поваренной соли —21,2°С, а теплота плавления — 236 кДж/кг. Эвтектический раствор применяют для зероторного охлаждения. Для этого в зероты — наглухо запаянные формы — заливают эвтектический раствор поваренной соли и замораживают их. Замороженные зероты используют для охлаждения прилавков, шкафов, охлаждаемых переносных сумок-холодильников и т. д. (откройте морозилку бытового холодильника — найдете такой контейнер).В торговле льдосоляное охлаждение широко применялось до массового выпуска оборудования с машинным способом охлаждения.
ищем
Льдосоляное охлаждение
Зероторное охлаждение
Сделал такой аккумулятор холода на 5 л. Лежит в холодильнике. Эксперимент продолжается. Позже напишу что получилось.
Не понравилось мне, что холодос LG GA409BEQA 23 минуты работает и 23 минуты отдыхает. Захотелось удлинить цикл простаивания.
Что получится не знаю.
Да бред Ты говоришь.
Температура замерзания правильно сделанной соленой воды = -21 градус. И темплоемкость соответствующая.
Надеюсь, что этот пост будет по теме сообщества.
Провел я небольшое испытание работоспособности самодельного термобокса, об изготовлении которого писал ЗДЕСЬ.
Для испытания заморозил 2 бутылки воды. Одна 0,5 литра, а вторая немного меньше.
Загрузил в бокс и оставил на сутки. Испытания проводил в квартире при постоянной температуре воздуха 23 градуса.
Через 24 часа лед в бутылках растаял примерно на 20-30%.
Загружаю обратно в контейнер. Достаю бутылки через 36 часов после начала проверки. В одной бутылке почти весь лед растаял, во второй бутылке льда еще половина.
Загружаю в бокс еще на 12 часов. После 48 часов лед полностью растаял, но вода еще была холодной.
Во время испытаний заметил, что на стенках пластикового контейнера образуется конденсат. Наверное где-то во внутрь попадает воздух. Заделал внутренние швы бокса силиконовым герметиком.
Загрузил бутылки в термобокс, но уже через 11 часов лед полностью растаял.
Что я сделал не правильно? Нужно было дольше замораживать бутылки или слишком много соли в воде? Кто знает — подскажите. А пока обычная вода дольше сохраняла холод, чем соленая.
В качестве заключения:
1. Летом температура воздуха будет выше, контейнер и его содержимое будет нагреваться быстрее.
2. Когда я буду использовать контейнер, я его полностью наполню содержимым и бутылками со льдом. Внутри меньше останется пустого пространства и соответственно меньше теплого воздуха, а значит контейнер будет дольше сохранять холод.
3. В итоге термобокс должен обеспечить сохранность замороженных продуктов на период до 2-х суток. А это уже не плохо, этого вполне достаточно для двух-трехдневных поездок. А во время более длительных поездок можно пополнять содержимое раз в 3 дня новыми замороженными продуктами.
Совет для тех, кто захочет сделать похожий термобокс: клейте термобокс из нескольких слоев пенопласта, пеноплекса и др. материалов. При склеивании, новым слоем материала перекрывайте стыки и швы предыдущего слоя. Если склеить бокс из толстого пенопласта в один слой, избежать больших теплопотерь через швы не получится.
Надеюсь, что этот пост будет по теме сообщества.
Провел я небольшое испытание работоспособности самодельного термобокса, об изготовлении которого писал ЗДЕСЬ.
Давайте будем совместно делать уникальный материал еще лучше, и после его прочтения, просим Вас сделать репост в удобную для Вас соц. сеть.