Kysymys:
Mikä tekee jäästä liukkaan?
Ricky
2015-12-09 12:21:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Olen kuullut ja lukenut (useita kertoja) kaksi teoriaa, jotka ovat olleet jonkin aikaa, molemmat ilmeistä hölynpölyä.

Yksi toteaa, että paine ja kitka saavat jää sulamaan (muuttumaan vedeksi) ), jossa luistelijan terä koskettaa sitä. Tämä on patenttihölynpölyä, koska hyvin vähän painava kiekko tai lyijykynä, joka painaa ilman mitään, liukastuu pitkin jäätä kuin kaikki luistelijat. Minusta on myös vaikea uskoa, että jään lämpötila (useita asteita pakkasen alapuolella) hyppää yhtäkkiä useita astetta sekunnin murto-osassa, joka tarvitaan luistimen saapumiseen ja kosketukseen sen kanssa.

Toinen teoria on, että itse jääpinnalla on samat ominaisuudet kuin vedellä johtuen joistakin vetymolekyyleistä, jotka etsivät edelleen kotia. Tämä on myös hölynpölyä: kaada vettä betonilattian päälle ja yritä luistella sen päällä; katso kuinka pitkälle pääset.

Joten kysymykseni kuuluu: miksi jää on liukas?

"Hyppisi yhtäkkiä useita astetta" on väärinkäsitys. Pikemminkin paine yksinään voi aiheuttaa jään sulamisen, koska nestemäinen vesi on tiheämpää kuin jääkiteitä melkein missä tahansa lämpötilassa.
@Jan: heti?
lähes välittömästi erittäin ohuelle levylle.
Ei voinut olla ajattelematta Feynmania: https://www.youtube.com/watch?v=MO0r930Sn_8.
Kaksi vastused:
ringo
2015-12-09 13:07:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tämä kysymys on ollut kiinnostava vuodesta 1850 lähtien, ja löysin paperin, joka tiivistää yhteenveton joistakin itse mainitsemistasi hypoteeseista sekä siitä, mitä pidetään totta. Olen muotoillut sen alla.

Michael Faraday ehdotti ensimmäisenä, että jäällä on vesikalvo, joka jäätyy joutuessaan kosketuksiin muiden jääpalojen kanssa, mutta pysyy itsestään nestemäisenä. Vaikka hän suoritti useita kokeita, jotka tukivat hänen väitteitään, joista suurin osa liittyi kahden jääpalan kiinnittämiseen yhteen, hänen ajatuksensa hylättiin suurelta osin, kunnes C. Gurney ehdotti myös, että tällä vesikalvolla oli merkitys jään liukkaudessa.

Gurney oletti, että molekyylit, jotka ovat luonnostaan ​​epästabiileja pinnalla, koska niiden yläpuolella ei ole muita molekyylejä, kulkeutuvat suurimpaan osaan kiinteää ainetta, kunnes pinta muuttuu epävakaaksi, mikä kehottaa muodostamaan nestefaasin. Tämä tuli hyväksytyksi, ja Charles Hosler kootti erittäin vakuuttavia todisteita voimista, joita tarvitaan jääpallojen vetämiseen erilleen. Hän huomasi, että höyrynpaineessa, joka oli jääkylläisyyden alapuolella, tarttumista ei tapahtunut alle $ -4 \: ^ {\ circ} \ mathrm {C} $. Tästä he päättelivät, että pintojen odotettu karheus poistettiin nestemäisen kalvon läsnä ollessa, jonka paksuus oli riittävä tasaisen kosketuspinnan aikaansaamiseksi.

Suoritettiin lisää kokeita, joissa yritettiin määrittää pinnan tarkka paksuus. vesikalvo eri lämpötiloissa, ja ilmiön havaittiin esiintyvän jopa alle -22 dollarin lämpötiloissa: ^ {\ circ} \ mathrm {C} $.

Liquid Surface of Ice

Tässä on kuvaus siitä, miltä jääpinta näyttää molekyylitasolla.


Rosenberg, R. Miksi jää on liukas? Phys. Tänään fysiikka tänään. 2005, 58, 50–54.

Tunnistin luvun [tässä artikkelissa] (http://lptms.u-psud.fr/membres/trizac/Ens/L3FIP/Ice.pdf). [Tämä] (http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1502/1502.04173.pdf) saattaa myös kiinnostaa.
Voisitteko auttaa minua ymmärtämään, minkä osan tarkalleen tarkoitatte olevan "mitä pidetään totta" - onko se kaikki yllä olevassa parafraasissa vai vain osa siitä? En yritä olla nirso lainkaan - vain siellä on niin paljon keinottelua ja väärää tietoa, haluaisin tietää, mitä pidetään totta ja mitä pidetään edelleen epävarmana.
aj-
2015-12-09 18:27:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Viimeisintä tästä ehdotan lukemisesta täältä: http://phys.org/news/2015-12-theory-ice-slippery-behavior.html

Tärkein ote on:

"Tärkein tulos on, että olen rakentanut fenomenologisen leikkausjännityslain, joka pystyy selittämään jään kitkan liukumisnopeuden ja lämpötilan funktiona laaja nopeuden ja lämpötilan alue ", Persson sanoi.

Kirjoittaja on samaa mieltä esisulatus -teorian kanssa, mutta yrittää laajentaa sitä haudattu pinnat, joita on vaikea tutkia luonteensa vuoksi, jotka ne ovat haudattu .



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...