Oletetaan, että meillä on 10 litran astia, jonka seinät on 100 millistä vahvaa joustamatonta terästä, eli luja astia, joka pystytään sulkemaan tiiviisti.
Astia täytetään ihan täyteen vedellä, ettei ilmakupliakaan jää, suljetaan ja viedään pakkaseen.
Mitä tapahtuu.,,, jäätyykö,, halkeaako..????
Astia täytetään ihan täyteen vedellä, ettei ilmakupliakaan jää, suljetaan ja viedään pakkaseen.
Mitä tapahtuu.,,, jäätyykö,, halkeaako..????
Vastaukset 4
Vanhimmat
:))
toisistaan. Riippuen kimmomoduuleista ja lämpölaajenemiskertoimista jompikumpi joustaa tai murtuu tilanteen mukaan. Jos paine ei ylitä teräksen paikallista murtorajaa missään kohtaa, niin teräs joustaa, mahdollisesti myös jää joustaa (tai jopa murtuu). Tarkka analyysi edellyttäisi asian laskemista, mutta kaavat ovat tunnettuja.
Pitää myös muistaa se, että astian sulkijamekanismi voi joustaa erilailla kuin muu rakenne ja mitä siitä seuraa.
Jäätyvällä vedellä on tosiaan valtavat voimat, jopa kalliot halkeilee.
Eräs seikka tässä kuitenkin askarruttaa, nimittäin paineen vaikutus veden jäätymiseen.
Elikkä, kun tuo astia oli tasan täysi, ei ilmakuplaakaan ja nyt vesi lähtee jäätymään, se laajenee aiheuttaen painetta.
Tiiä sitten kuinka käy,,, miten koluissa ja kirjoissa opetetaan.
Paine laskee veden jäätymislämpötilaa. Jäähtyessään 4 asteen alapuolella veden tilavuus kasvaa, joka taas aiheuttaa painetta, Näin jäätymispiste kasvaa hieman. Riittävän kylmässä varmaan vielä jäätyy. Se halkeaako astia riippuu sen joustavuudesta verrattuna jäätymisen aiheuttamaan muodonmuutokseen.
Esim kumista tehty säiliö ei halkea, vaikka kumi on huomattavasti terästä heikompaa.