Isens egenskaper: struktur, mekaniske og fysiske egenskaper til is. Paronymer is - is Is på vannet hva heter det

Det er i en tilstand av aggregering, som har en tendens til å ha en gassform eller flytende form ved romtemperatur. Egenskapene til is begynte å bli studert for hundrevis av år siden. For rundt to hundre år siden oppdaget forskerne at vann ikke er en enkel forbindelse, men et komplekst kjemisk element bestående av oksygen og hydrogen. Etter oppdagelsen ble formelen for vann H2O.

Isstruktur

H 2 O består av to hydrogenatomer og ett oksygenatom. I en stille tilstand er hydrogen plassert på toppen av oksygenatomet. Oksygen- og hydrogenioner bør okkupere toppunktene i en likebenet trekant: oksygen er plassert i toppunktet til en rett vinkel. Denne strukturen av vann kalles en dipol.

Is består av 11,2 % hydrogen, og resten er oksygen. Egenskapene til is avhenger av dens kjemiske struktur. Noen ganger inneholder den gassformede eller mekaniske formasjoner - urenheter.

Is forekommer i naturen i form av noen få krystallinske arter som stabilt beholder sin struktur ved temperaturer fra null og under, men ved null og over begynner den å smelte.

Krystallstruktur

Egenskapene til is, snø og damp er helt forskjellige og avhenger av I fast tilstand er H 2 O omgitt av fire molekyler plassert i hjørnene av tetraederet. Siden koordinasjonstallet er lavt, kan isen ha en gjennombruddsstruktur. Dette gjenspeiles i isens egenskaper og dens tetthet.

Isformer

Is er et stoff som er vanlig i naturen. På jorden er det følgende varianter:

• elv;
• innsjø;
• nautiske;
• firn;
• isbre;
• bakke.

Det er is som er direkte dannet ved sublimering, dvs. fra damptilstanden. Dette utseendet antar en skjelettform (vi kaller dem snøfnugg) og aggregater av dendritisk og skjelettvekst (frost, rimfrost).

En av de vanligste formene er stalaktitter, dvs. istapper. De vokser over hele verden: på jordens overflate, i huler. Denne typen is dannes av strømmen av vanndråper når temperaturforskjellen er omtrent null grader i høst-vårperioden.

Formasjoner i form av isstrimler som vises langs kantene av reservoarene, ved grensen til vann og luft, samt langs kanten av sølepytter, kalles isbanker.

Is kan dannes i porøs jord i form av fibrøse årer.

Egenskaper til is

Et stoff kan være i forskjellige tilstander. Basert på dette oppstår spørsmålet: hvilken egenskap til is er manifestert i denne eller den tilstanden?

Forskere skiller fysiske og mekaniske egenskaper. Hver av dem har sine egne egenskaper.

Fysiske egenskaper

De fysiske egenskapene til is inkluderer:

1. Tetthet. I fysikk er et inhomogent medium representert ved grensen for forholdet mellom massen av stoffet i selve mediet til volumet det er inneholdt i. Vannets tetthet er, som andre stoffer, en funksjon av temperatur og trykk. Vanligvis bruker beregninger en konstant tetthet av vann lik 1000 kg/m3. En mer nøyaktig tetthetsindikator tas i betraktning bare når det er nødvendig å utføre svært nøyaktige beregninger på grunn av viktigheten av det resulterende tetthetsdifferanseresultatet.
   Når man beregner tettheten til is, tas det hensyn til hva slags vann som har blitt til is: Som kjent er tettheten til saltvann høyere enn destillert vann.
2. Vanntemperatur. Oppstår vanligvis ved en temperatur på null grader. Fryseprosesser skjer med jevne mellomrom med frigjøring av varme. Den omvendte prosessen (smelting) skjer når samme mengde varme absorberes som ble frigjort, men uten hopp, men gradvis.
   I naturen er det forhold under hvilke vann er superkjølt, men det fryser ikke. Noen elver beholder flytende vann selv ved en temperatur på -2 grader.
3. mengden varme som absorberes når en kropp varmes opp med hver grad. Det er en spesifikk varmekapasitet, som er preget av mengden varme som kreves for å varme et kilo destillert vann med én grad.
4. Komprimerbarhet. En annen fysisk egenskap ved snø og is er komprimerbarhet, som påvirker volumreduksjonen under påvirkning av økt ytre trykk. Den gjensidige størrelsen kalles elastisitet.
5. Isstyrke.
6. Isfarge. Denne egenskapen avhenger av absorpsjon av lys og spredning av stråler, samt mengden av urenheter i det frosne vannet. Elve- og innsjøis uten fremmede urenheter er synlig i mykt blått lys. Havisen kan være helt annerledes: blå, grønn, indigo, hvit, brun eller ha en stålfarge. Noen ganger kan du se svart is. Den får denne fargen pga stor kvantitet mineraler og ulike organiske urenheter.

Mekaniske egenskaper til is

De mekaniske egenskapene til is og vann bestemmes av deres motstand mot påvirkning fra det ytre miljø i forhold til en enhetsareal. Mekaniske egenskaper avhenger av struktur, saltholdighet, temperatur og porøsitet.

Is er en elastisk, viskøs, plastisk formasjon, men det er forhold der den blir hard og veldig sprø.

Sjøis og ferskvannsis er forskjellige: førstnevnte er mye mer fleksibel og mindre holdbar.

Ved passering av skip må det tas hensyn til isens mekaniske egenskaper. Dette er også viktig ved bruk av isveier, kryssinger med mer.

Vann, snø og is har lignende egenskaper som bestemmer egenskapene til stoffet. Men samtidig er disse målingene påvirket av mange andre faktorer: temperatur miljø, urenheter i faststoffet, samt den opprinnelige sammensetningen av væsken. Is er et av de mest interessante stoffene på jorden.

Is forsyner planeten med en enorm mengde ferskvann og hindrer den globale vannstanden i verdenshavene fra å stige katastrofalt.

I tillegg inneholder is nyttig informasjon om fortiden til planeten vår, og snakker også om fremtiden til klimaet på jorden.

Her er de fleste Interessante fakta om is på jorden og utover:

Isnavn

1. Is har mange forskjellige navn.

Først kl sjøis det er flere navn, for ikke å snakke om is i Arktis og Antarktis. Grunnis, innlandsis, nilas og pannekakeis er bare noe av det som finnes i Arktis og Antarktis.

Hvis du seiler i nærheten av den nordlige eller sydpol, da vet du bedre hvor isfjellet er, og hvor bunnen av den raske isen er (is festet til kysten eller bunnen), hva er forskjellen mellom en kulle og en kulle, og mellom et flytende isflak og et flak ( flytende fjell).

Men hvis du tror at disse ordene er mer enn nok for deg, vil du bli overrasket over å høre at Inupiat-folket i Alaska har 100 forskjellige navn på is, noe som er logisk for et folk som bor på kalde steder.

underkjølt regn

2. Underkjølt regn oppstår når snø passerer gjennom varme og kalde lag av atmosfæren.

Underkjølt regn kan være dødelig. Slik oppstår det: snø kommer inn i et varmt lag av atmosfæren og smelter, blir til regndråper, og passerer deretter gjennom et kaldt luftlag. Regndråper har ikke tid til å fryse når de passerer gjennom dette kalde laget, men når de kolliderer med en kald overflate, blir disse dråpene øyeblikkelig til is.

Som et resultat dannes det et tykt lag med is på veiene, og alt rundt blir til en skøytebane. Is samler seg også på elektriske ledninger, noe som kan føre til at de går i stykker. Is samlet på grener kan bryte dem, noe som er svært farlig for mennesker.

I dag er det laboratorier der forskere prøver å forutsi hvor og hvordan dette regnet kan komme. Et slikt laboratorium er i New Hampshire, hvor forskere lager simuleringer av underkjølt regn.

Tørris

3. Tørris er ikke laget av vann.

Faktisk er det frossen karbondioksid, som kan endre tilstanden fra fast til gass ved romtemperatur og atmosfærisk trykk, og omgå væskefasen. Tørris er ganske nyttig for å holde noen gjenstander kalde, siden den fryser ved -78,5 grader Celsius.

Oppfinnelsen av kjøleskapet

4. Is hjalp folk med å finne opp kjøleskapet.

For tusenvis av år siden brukte folk allerede is for å holde maten fersk. På 1800-tallet kuttet folk isbiter fra frosne innsjøer, brakte dem tilbake og lagret dem i spesielle isolerte rom og kjellere. På slutten av 1800-tallet brukte folk husholdnings isbokser til mat, som senere utviklet seg til kjøleskap.

Ikke bare gjorde isen livet lettere for individuelle hjem, men den spilte også en nøkkelrolle i masseproduksjon og distribusjon av kjøtt og andre lett bedervelige matvarer. Alt dette førte til slutt til urbanisering og utvikling av mange andre industrier.

Ved slutten av århundret hadde forurensning og fjell med avfall dumpet i avløpsvann forurenset mange naturlige isreserver. Dette problemet førte til utviklingen av det moderne elektriske kjøleskapet. Det aller første kommersielt suksessrike kjøleskapet ble utgitt i 1927 i USA.

Grønlands innlandsis

5. Grønlands isdekke inneholder 10 % av verdens isbreer på planeten, og den smelter raskt.

Innlandsisen er verdens nest største ismasse etter Antarktis-isen, og inneholder nok vann til å heve det globale havnivået med minst 6 meter. Hvis alle isbreer og isdekke på jorden smelter, vil vannstanden stige med mer enn 80 meter.

I følge en studie fra 2016 publisert i tidsskriftet Nature Climate Change, mister Grønlands isdekke 8000 tonn hvert sekund. Forskere har studert denne innlandsisen i flere år for å bedre forstå hvordan den reagerer på klimaendringer på jorden.

Isfjell og isbreer

6. Isfjell og isbreer er ikke bare hvite.

Hvitt lys består av mange farger, hver med sin egen bølgelengde. Når snø samler seg på isfjellet, komprimeres luftboblene i snøen, slik at mer lys trenger inn i isen enn det som reflekteres fra boblene og små iskrystaller.

Det er her trikset er: farger med mer lange bølger, som rødt og gult, absorberes av isen, mens farger med kortere bølgelengder, som blått og grønt, reflekterer lys. Dette er grunnen til at isfjell og isbreer har en blåaktig-grønn fargetone.

Istider på jorden

7. Det har vært mange istider på jorden.

Ofte når vi hører om en istid, ser vi for oss bare én slik periode. Faktisk, selv før oss, var det flere istider på planeten, og de var alle veldig alvorlige. Forskere antyder at planeten vår på et tidspunkt var fullstendig frossen, og forskere kaller denne hypotesen "Snøballjorden."

Det er antydninger om at noen istider var et resultat av utviklingen av nye livsformer – planter, så vel som encellede og flercellede organismer – som bidro til endringer i konsentrasjonen av oksygen og karbondioksid i atmosfæren så mye at dette førte til en endring i drivhuseffekten.

Jorden vil fortsette å gå gjennom sykluser med varme og kalde perioder. Men på dette stadiet spår forskerne at i løpet av de neste 100 årene vil oppvarmingshastigheten være minst 20 ganger høyere enn hastigheten i tidligere oppvarmingsperioder.

Ferskvann på jorden

8. Mer enn 2/3 av ferskvannet på jorden er lagret i isbreer.

Smelting av isbreer vil ikke bare føre til stigende havnivå, men vil også føre til en betydelig reduksjon i nivået på ferskvannsforsyningen og dets kvalitet. I tillegg vil smelting av isbreer føre til et problem med energiforsyningen, siden mange vannkraftverk ikke vil kunne fungere skikkelig – på grunn av smeltingen vil mange elver endre løp. I noen regioner som f.eks Sør Amerika og i Himalaya merkes disse problemene allerede.

Isplaneter

9. Is er ikke bare på jorden.

Vann består av hydrogen og oksygen, og disse grunnstoffene er rikelig med i vårt solsystem. Avhengig av deres nærhet til solen forskjellige planeter i vårt solsystem har forskjellige mengder vann. For eksempel er Jupiter og Saturn langt fra Solen, og månene deres har mye mer vann enn Jorden, Mars og Merkur, der høye temperaturer gjør det vanskeligere for hydrogen og oksygen å lage vannmolekyler.

Europa er en satellitt av Jupiter

De fjerne planetene har flere frosne satellitter, hvorav en kalles Europa – Jupiters sjette satellitt. Denne satellitten er dekket med flere lag med is, hvis totale tykkelse er flere kilometer. Sprekker og bølger ble oppdaget på overflaten av Europa, som sannsynligvis ble dannet av bølger i undervannshavet.

Enceladus - Saturn satellitt

Store vannreserver på Europa-satellitten har fått forskere til å anta at det kan være liv på den.

Isvulkaner (kryovulkaner)

10. Det er noe som heter en isvulkan (kryovulkan)

Enceladus, en av Saturns måner, har en veldig interessant funksjon. Hans territorium Nordpolen inneholder kryovulkaner, en eksotisk type geysir som spyr ut is i stedet for lava.

Dette skjer når is dypt under overflaten varmes opp og blir til damp, hvoretter den bryter ut i den kalde atmosfæren til satellitten i form av ispartikler.

Liv på Mars

11. Is på Mars kan bidra til å avsløre liv på den røde planeten.

I følge satellittinformasjon er det is på Mars (både tørt og frossent vann). Denne isen finnes i den røde planetens polarhetter og permafrostregioner.

Isreserver på Mars kan gi svar på spørsmålet som har vært diskutert i mange år – om liv kan støttes på Mars.

På fremtidige oppdrag til Mars vil forskere prøve å finne ut om vannreserver, som muligens kommer fra underjordiske isbreer, kan støtte liv.

Frossen menneskemummi

12. De best bevarte mumiene ble fryst.

La Donzella

Fra Andesfjellene til Alpene lar frosne menneskelige levninger forskere lære mer om hvordan mennesker levde for hundrevis og tusenvis av år siden. En av de best bevarte restene er den av en 15 år gammel inka-gutt ved navn La Doncella, eller jomfruen.

Antagelig ble jenta ofret for rundt 500 år siden, på toppen av vulkanen Llullaillaco, som ligger i Argentina. Jenta ble funnet sammen med andre barn. Det antas at hun døde av hypotermi.

Ötzi

En annen frossen mumie - Ötzi - tilhører den kalkolitiske epoken. Denne ismumien av en mann ble funnet i 1991 i Ötztal-alpene nær den østerrikske grensen til Italia. Mumiene anslås å være 5300 år gamle.

Forhold mellom iskrystaller under forskjellige dannelsesforhold: 1 - prismatisk iskrystall (dannelse skjer på Stor høyde under alvorlig frost), 2 - tabellis (dannet under alvorlig frost), 3 - koppformet is (dannet i våte huler), 4 - vanlig snøfnugg. I følge E.K. Lazarenko, 1971

Egenskaper

Is er fargeløs. I store klynger får den en blåaktig fargetone. Glass glans. Gjennomsiktig. Har ingen kløft. Hardhet 1,5. Skjør. Optisk positiv, brytningsindeks svært lav (n = 1,310, nm = 1,309).

Plasseringsformer

I naturen er is et veldig vanlig mineral. Det er flere typer is i jordskorpen: elv, innsjø, hav, grunn, firn og isbre. Oftere danner det aggregatklynger av fine krystallinske korn. Det er også kjent krystallinske isformasjoner som oppstår ved sublimering, det vil si direkte fra damptilstanden. I disse tilfellene fremstår isen som skjelettkrystaller (snøflak) og aggregater av skjelett- og dendritisk vekst (hulis, rimfrost, rimfrost og mønstre på glass). Store velskårne krystaller finnes, men svært sjelden. N. N. Stulov beskrev iskrystaller i den nordøstlige delen av Russland, funnet på en dybde på 55-60 m fra overflaten, med et isometrisk og søyleformet utseende, og lengden på den største krystallen var 60 cm, og diameteren på basen var 15 cm Fra enkle former på iskrystaller ble bare flatene til det sekskantede prismet (1120), sekskantet bipyramide (1121) og pinacoid (0001) identifisert.
Isdrypstein, i daglig tale kalt "istapper", er kjent for alle. Med temperaturforskjeller på omtrent 0° i høst-vintersesongene vokser de overalt på jordoverflaten med langsom frysing (krystallisering) av rennende og dryppende vann. De er også vanlige i isgrotter.
Iskald ha det fint De er strimler av isdekke laget av is som krystalliserer ved vann-luft-grensen langs kantene av reservoarene og grenser til kantene av sølepytter, bredden av elver, innsjøer, dammer, reservoarer, etc. med resten av vannrommet ikke fryser. Når de vokser helt sammen, dannes et kontinuerlig isdekke på overflaten av reservoaret.
Is danner også parallelle søyleformede aggregater i form av fibrøse årer i porøs jord, og på overflaten - is antolitter.

Dannelse og avleiringer

Is dannes hovedsakelig i vannbassenger når lufttemperaturen synker. Samtidig dukker det opp en isgrøt sammensatt av isnåler på overflaten av vannet. Nedenfra vokser lange iskrystaller på den, hvis sjette-ordens symmetriakser er plassert vinkelrett på overflaten av skorpen. Forholdet mellom iskrystaller under forskjellige formasjonsforhold er vist i fig. Is er vanlig overalt hvor det er fuktighet og hvor temperaturen synker under 0° C. I noen områder tiner bakken bare til en liten dybde, hvorunder permafrosten begynner. Dette er de såkalte permafrostområdene; i områder med permafrostfordeling i de øvre lagene av jordskorpen, såkalt. underjordisk is , blant hvilke moderne og fossil underjordisk is skilles. Minst 10 % av jordens totale landareal er dekket av isbreer, kalles den monolittiske isbergarten som utgjør dem isbreer. Glacialis dannes først og fremst fra akkumulering av snø som følge av komprimering og transformasjon. Innlandsisen dekker omtrent 75 % av Grønland og nesten hele Antarktis; den største tykkelsen av isbreer (4330 m) ligger nær Byrd-stasjonen (Antarktis). I det sentrale Grønland når istykkelsen 3200 moh.
Isavsetninger er velkjente. I områder med kalde, lange vintre og korte somre, så vel som i høyfjellsområder, dannes isgrotter med stalaktitter og stalagmitter, blant dem de mest interessante er Kungur-grottene. Perm-regionen Ural, samt Dobšine-grotten i Slovakia.
Som et resultat av frysing sjøvann er formet sjøis. De karakteristiske egenskapene til havisen er saltholdighet og porøsitet, som bestemmer tetthetsområdet fra 0,85 til 0,94 g/cm 3 . På grunn av så lav tetthet stiger isflak over vannoverflaten med 1/7-1/10 av tykkelsen. Sjøis begynner å smelte ved temperaturer over -2,3°C; den er mer elastisk og vanskeligere å bryte i stykker enn ferskvannsis.

Praktisk betydning

Is brukes hovedsakelig i kjøling, samt til ulike formål innen medisin, hverdagsliv og teknologi.

Ice (engelsk) IS) - H 2 O

KLASSIFISERING

FYSISKE EGENSKAPER

OPTISKE EGENSKAPER

Ushakovs forklarende ordbok

ICEY, isete, isete, og (foreldet) ICEY, isete, isete. 1. adj. til isen Isskorpe. Isblokk. Iskjole. || Dekket med is, laget av, bestående av is. Isfjell (laget for skøyter eller det samme som et isfjell). Is... ... Ushakovs forklarende ordbok

Cm … Synonymordbok

is- IS, is, nedbrutt. iskald... Ordbok-tesaurus av synonymer av russisk tale

is- Sammensatt av is, sammensatt av is (for eksempel isdekke), eller relatert til is (isregime). Syn.: is... Ordbok for geografi

is- glacial glacial - Emner olje- og gassindustri Synonymer glacial glacial EN glacial ... Teknisk oversetterveiledning

Adj., brukt. ofte 1. Is kalles noe som består av is, dannet av is. Isblokk. | Isdekke. | Da de gikk ut på verandaen, virket snøen, rødrød fra soloppgangen, varm, og huset var dekket av lange istapper. 2. Iskald... ... Dmitrievs forklarende ordbok

Adj. 1. = isete, = isete forhold. med substantiv is assosiert med det 2. = isete, = isete Egnet for is, karakteristisk for det. 3. overføring; = isete, = isete Likegyldig, likegyldig, likegyldig. 4. overføring; = isete, = isete Fiendtlig... ... Moderne forklarende ordbok for det russiske språket av Efremova

Isete, isete, isete, isete, isete, isete, isete, isete, isete, isete, isete, isete, isete, isete, isete, iskalde, iskalde, iskalde, iskalde, iskalde, iskalde, iskalde, iskalde, iskalde, isete,... ... Ordformer

Varm varm... Ordbok med antonymer

Bøker

• Ishelvetet, Louis Boussenard. Vi presenterer for din oppmerksomhet boken "Ishelvetet" av L. Boussenard...
• Iskald, Katherine Lasky. Sølvulven ved navn Faolan følte seg alltid som en outsider. Dømt til døden mens han fortsatt var valp, overlevde han, men fant aldri en plass for seg selv i flokken. Slektningene hans unngår ham fordi...

Den åpne krystallstrukturen til slik is fører til at dens tetthet, lik 916,7 kg/m³ ved 0 °C, er mindre enn tettheten til vann (999,8 kg/m³) ved samme temperatur. Derfor øker vann, som blir til is, volumet med omtrent 9%. Is, som er lettere enn flytende vann, dannes på overflaten av reservoarene, noe som forhindrer ytterligere frysing av vannet.

Den høye spesifikke fusjonsvarmen av is, lik 330 kJ/kg (til sammenligning er den spesifikke fusjonsvarmen til jern 270 kJ/kg), er en viktig faktor i sirkulasjonen av varme på jorden. Så for å smelte 1 kg is eller snø trenger du samme mengde varme som det tar å varme en liter vann med 80 °C.

Is finnes i naturen i form av selve isen (kontinental, flytende, underjordisk), samt i form av snø, rimfrost og frost. Under påvirkning av sin egen vekt får is plastiske egenskaper og flyt.

Naturis er vanligvis mye renere enn vann, siden når vann krystalliserer, er vannmolekyler de første som dannes i gitteret (se sonesmelting). Is kan inneholde mekaniske urenheter - faste partikler, dråper av konsentrerte løsninger, gassbobler. Tilstedeværelsen av saltkrystaller og saltvannsdråper forklarer saltholdigheten til havisen.

På bakken

De totale isreservene på jorden er rundt 30 millioner km³. De viktigste isreservene på jorden er konsentrert i polarhettene (hovedsakelig i Antarktis, hvor tykkelsen på islaget når 4 km).

I havet

Vannet i verdenshavene er salt og dette hindrer isdannelse, så is dannes kun på polare og subpolare breddegrader, hvor vintrene er lange og veldig kalde. Noen grunne hav som ligger i den tempererte sonen fryser til. Det er førsteårs- og flerårsis. Havisen kan være stasjonær, hvis den er koblet til land, eller flytende, det vil si drivende. I havet er det is som har brutt av