Når vand fryser til is.

Hej venner.

Jeg går med et lidt mærkeligt spørgsmål i tankerne, som jeg tænkte jeg ville søge hjælp om, her på siden.

Det drejer sig om is:

Hvis jeg fylder en glasflaske op med vand fra vandhanen, og stiller flasken i fryseren, så går der ikke så lang tid, førend flasken går i stykker.

Det sker på grund af, at isen i flasken, har en større massefylde end vandet har, og derfor ikke kan være i flasken mere.

Der skal egentlig ret store kræfter til, for at trykke så meget på flasken, at den går itu.

Det bliver også nogen gange brugt, til at flække store sten med. Der borer de et hul, langt ned i stenen, som de fylder op med vand, og sætter en prop i. Når der så kommer frost, så flækker stenen.

Spørgsmålet er: Hvor stor en "udvidelseskraft", har sådan en vandmasse, der fryser til is ? Hvordan kan man regne på sådan noget ??

Venligst

laura
20 svar
 Følg tråden
Annonce
Annonce
Annonce
Det er et temmelig kompliceret spørgsmål, men man kan givetvis regne på sådan noget.

For lige at rette en misforståelse: Is har en MINDRE massefylde end vand (målt i vægt/rumfang) d.v.s. det fylder mere eller er lettere end vand, jvf. at isklumperne flyder ovenpå i en drink . (Jeg er godt klar over at det var det, du mente, men du skrev altså det modsatte)

Vands frysepunkt er afhængig af trykket, så vand under stort tryk kan være flydende under 0 grader.

Jeg har ikke lige de rette termodynamiske formler present, så jeg kan ikke give det konkrete svar, men man vil helt sikkert kunne finde ud af hvor koldt, vandet/isen skal være for at yde et givet tryk.

mvh
Torben
Tak for det Sørensen.

Hvis jeg hælder vand i en kraftig beholder af fx. stål, og fylder den hélt op, sætter en prop i, og smider den i fryseren, så vil vandet/isen altså være flydende, uanset hvor kold fryseren måtte være ?? (selvom jeg fryser isen/vandet ned til minus et par hundrede grader) ?
Teoretisk kan det vel lade sig gøre (dog næppe i en stålbeholder med en prop i!), men i praksis nej. Der er tale om enorme kræfter.

Mvh
Torben
Citat fra laura

Tak for det Sørensen.

Hvis jeg hælder vand i en kraftig beholder af fx. stål, og fylder den hélt op, sætter en prop i, og smider den i fryseren, så vil vandet/isen altså være flydende, uanset hvor kold fryseren måtte være ?? (selvom jeg fryser isen/vandet ned til minus et par hundrede grader) ?


Der er jo ikke noget tryk før vandet fryser.... ! så svaret må være nej.

Der skal være tryk på inden..... !
Tak for det I to.

Det er netop de enorme kræfter jeg tænker på.........hvis jeg fryser vand i en beholder......er isen så ligeglad med hvor kraftig den beholder måtte være, og flækker den uanset hvad, eller er der en begrænsning, hvor isen siger, at nu klarer den ikke at vokse, eller hvordan er det ?

Venligst

laura
Annonce
Vand kan have 3 konsistenser. Fast form, flydende og damp. Vand har sit mætningspunkt ved 4 °C.
Når vand fryser til is, udvider det sig ca. 4% (og bliver der)
Når vi varmer vand op udvider det sig ca. med 7 bar pr./°C (vægtfylden bliver mindre og det varme vand stiger op i toppen af beholderen)

Alle væsker der sættes under tryk, forandre sig. Ligeledes har temperaturen også en væsentlig rolle.
Man kan flytte dem fra flydende form for til luftarter. Dette sker typisk med Metan/Proan gas (gule gasflasker) nede i flasken er de flydende, men når de kommer ud af flasken er det en gasart (Forudsat at de også har den rette temperatur over 5°C)

Hvor vil jeg hen med alt dette.
Mig bekendt, er det kun vand det fryser til is. Og under normale forhold kan du ikke standse udvidelsen med de 4%. Så hvis ikke det materiale der indeholder vand der fryser til is, kan optage udvidelsen, deformeres det.

Jeg vil meget gerne blive klogere, hvis der er nogen der har en anden mening
godt emne
Tak for dine bemærkninger maaltyven....supergodt !

Du skriver, at vandet udvider sig ca. 4 % når det går over til is. Hvor på temperaturskalaen gør det det ?.... allerede ved 0°C, eller skal vi længere ned ?

Hvis jeg forstår det rigtigt, så kan man altså ikke have flydende stillestående vand på fx. - 10°C ??

v.

laura
Jeg skal være ærlig at tilstå, at så meget ved jeg ikke om det, men jeg ved der er meget forskel på is. Dvs. i en skøjtehal, er det ikke lige meget, hvor mange minusgrader isen har. Dette har betydning for hvor god isen er at løbe på.

Jeg skal ikke trætte jer med mere af min viden, for jeg tror nok den ophører herconfused

Jeg glæder mig til at læse noget mere om emnet, hvis der er nogen der har noget at byde ind med
Se på et tilstandsdiagram for vand, f.eks her: http://www.pilotteam.dk/download.php?id=21[URL="http://www.hindsholm.dk/soeren/fysik/fasediag.pdf"][/URL] (nederst på side 6)

Heraf fremgår det at vand er flydende ved meget højt tryk også ved temperaturer under 0 grader, men man kan også se at det tryk, der skal til er omkring 1000 atm (eller deromkring, diagrammet er desværre lidt svært at aflæse og jeg kunne ikke lige finde et mere præcist). Det kræver altså en beholder, der kan tåle et tryk på over 1000 atm - ikke lige standardudstyr i en normal husholdning.

Så for alle praktiske formål må man regne med at beholderen udvides eller sprænges hvis man forssøger at fryse en fyldt beholder med vand. Men i teorien er det muligt

mvh
Torben
Tak for det :-)

v.

laura
Der er yderligere 10 indlæg i tråden.
 Følg tråden
Vil du være med? Log ind for at svare.

Tilmeld dig og få fordele



Deltag i forummet, stil spørgsmål og svar andre

Favoritmarkér spændende indlæg

Færre reklamer, når du er logget ind
...og meget mere



Tilmeld dig gratis