Hei !
Voisiko joku yksinkertaisesti selittää miksi ja miten vesi jäätyessään muuttaa tilavuuttaan sekä missä lämpötilassa esim. vesi on tilavuudeltaan pienimmillään sekä vastaavasti missä lämpötilassa vastaava vesimäärä jäätyessään on suurimmillaan ? Vai onko niin että jäätyessään jää jossain lämpötilassa alkaakin taas tilavuudeltaan pienentyä ? Siis teoreettisesti kaikki kun ei oteta haihtumisia yms. huomioon eli labra olosuhteissa.
Jää / vesi > tilavuus
harald h
6
3989
Vastaukset
- molekyylibiologi
Onkohan tämä taas jonkun koulutehtävä? No, vastataan silti, koska samat tiedot löytyisi varmaan koulukirjastakin. :-)
Nestemäisessä olomuodossa vesimolekyylit voivat liikkua lomittain toistensa ohitse ja törmäillä toisiinsa. Molekyylien välille jää tällöin vähemmän tyhjää tilaa kuin silloin kun ne muodostavat säännöllisen kiderakenteen.
Tilannetta voi kuvata tanssilattialla olevilla ihmisillä. Tanssiessa ihmiset liikkuvat edestakaisin (ja törmäilevät toisiinsa) vieden vähemmän tilaa, kuin silloin jos he menevät suoriin riveihin ja jonoihin, jokaisen ollessa käden matkan päässä toisista.
Käsittääkseni jään tiheys kasvaa lämpötilan laskiessa, mutta en tiedä onko siinä lineaarinen riippuvuus. Englanninkielinen wiki sanoo kuitenkin näin:
Ice has a density of 0.9167 g/cm³ at 0 °C
at −180 °C (93 K) is 0.9340 g/cm³.
Lisäksi on olemassa amorfista jäätä, jonka tiheys voi olla vieläkin suurempi.
Aiheesta enemmän tuolla,
http://fi.wikipedia.org/wiki/Kidehila
http://fi.wikipedia.org/wiki/Jää
http://en.wikipedia.org/wiki/Amorphous_ice- Nimetön
niin..., kasvaako jään tilavuus sitten vielä sen jälkeenkin kun vesi on jäätynyt ? Esim . onko miinus kymmenessä asteessa tilavuus suurempi vai pienempi kuin esim. miinus kolmessakymmenessä ?
Nimetön kirjoitti:
niin..., kasvaako jään tilavuus sitten vielä sen jälkeenkin kun vesi on jäätynyt ? Esim . onko miinus kymmenessä asteessa tilavuus suurempi vai pienempi kuin esim. miinus kolmessakymmenessä ?
Normaalioloissa jää käyttäytyy kuten suurin osa muitakin aineita, eli sen ominaistilavuus pienenee lämpötilan laskiessa.
Muistelen tosin, että kun mennään -200 astetta alempiin lämpötiloihin, niin jään lämpölaajenemiskerroin muuttuu negatiiviseksi eli jääpalan tilavuus kasvaa lämpötilan laskiessa.
"Normaalit" aineet pakkautuvat tiiviimmiksi kiteytyessään, siis niiden tiheys kasvaa. Tätä voisi ehkä perustella lämpöliikkeellä nesteessä, missä liikkuvat molekyylit vaativat enemmän tilaa (tai niiden väleihin jää satunnaisesti tyhjää) kuin kiteeseen tiiviiksi pakkaukseksi järjestäytyvät molekyylit. Ja normaalisti aineet tihenevät jäähtyessään ja laajevat kuumetessaan(kuten ratakiskot).
Miksi vesi sitten poikkeaa tästä pääsäännöstä jäätyessään? Veden järjestäytyminen kiteesen "sattuu" olemaan sellainen, että keskimääräiset molekyylien väliset välimatkat ovatkin suuremmat kuin nesteessä. Vaikuttavia tekijöitä on mm. vesimolekyylin vinkkelimäinen muoto ja molekyylien väliset vedysidokset, jotka ovat heikkoja verrattuna kovalenttisiin molekyylien sisäisiin "normaaleihin" kemiallisiin sidoksiin, mutta vahvoja tekijöitä verrattuna molekyylien välisiin muihin voimiin.
Jää käyttäytyy sitten nollan alapuolella suht'koht kuten normaali aine lämpötilan ja tiheyden muutoksien suhteen vakiopaineessa.
Ellei vedellä olisi tuollaisia erityisominaisuuksia, esim. Suomen luonto olisi kovin erilainen.- circulation
Lisättäköön tähän vielä, että suolainen vesi käyttäytyy eri tavalla kuin makea vesi tuon tiheyden muutosten suhteen. Valtamerten vesi muuttuu jatkuvasti tiheämmaksi jäähtyessään ja on tiheimmillään jäätymispisteessään -1,8 C.
"Note that, unlike fresh water, saline water does not have a density maximum at 4 °C but gets denser as it cools all the way to its freezing
point of approximately -1.8°C."
http://en.wikipedia.org/wiki/Thermohaline_circulation
Valtamerten vesien jäähtymisestä johtuva kierto on siis aika tavalla erilaista kuin esim. suomalaisten järvien syyskierto. Varsinkaan merien pohjalle ei muodostu tuota 4 asteista tiheintä vettä.
Suositan jälleen linkkiä:
http://www.lsbu.ac.uk/water/index2.html
Kun tätä jaksaa riittävästi selata, niin veden ominaisuudet ja niiden fysikaaliset syyt selviävät.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Suomen kansa haluaa Antti Lindtmanista pääministerin
Lindtman on miltei tuplasti suositumpi kuin etunimikaimansa Kaikkonen. Näin kertoo porvarimedian teettämä kysely. http2624606Vain 21% kannattaa Lindtmania pääministeriksi
se on selvästi vähemmän kuin puolueen kannatus, mites nyt noin?1323003Miten löydän sinut
Ja saan sanottua kaiken mitä haluan sinulle kertoa? Ja kuinka kuuntelisit minua sen hetken? Kuinka voin ilmaista sen mit432786Yöllinen autolla kaahari Heinolan seudulla
Asukkaita häiriköivän nuoren herran autokaahaus keskustelu poistettu, onko jokin hyvävelijärjestelmä käytössä ?761761Vaikea tilanne
Hieman kolkuttaa omatuntoa, kun on osoittanut kiinnostusta väärää naista kohtaan. En ymmärrä miten toinen on voinut te1061614Jouluksi miettimistä: kuka tai mikä valmistaa rahan?
Nyt kun on ollut vääntöä rahasta ja eritoten sen vähyydestä, niin olisi syytä uida rahan alkulähteille, eli mistä se syn281493- 581351
- 941253
- 471129
Julkinen sektori on elänyt aivan liian leveästi yli varojensa!
Viimeisen 15 vuoden aikana julkisen puolen palkat ovat nousseet n. 40%, kun taas yksitysellä sektorilla vain n. 20%. En2121128