Может ли вода оставаться жидкой при температуре ниже нуля?

Оглавление

Как проверить антифриз на замерзание?

Есть несколько способов определения температуры замерзания ОЖ. Рассмотрим подробно каждый из них.

Первый способ

Чтобы проверить температуру замерзания ОЖ вам потребуется:

термометр;
аптечный шприц;
стакан.

Термометр для замера температуры Шприц для забора расходного материала Обычный одноразовый стакан

Приступим:

При помощи шприца откачайте из расширительного бачка или упаковки около 100 грамм ОЖ.
Перелейте ее в стакан и поставьте в морозильную камеру. Вместе с расходным материалом поместите туда термометр.
Каждые 3-5 минут вам нужно проверять визуально, когда ОЖ начнут мутнеть. В этот момент наступает время начала кристаллизации.
В тот момент, когда расходный материал начал мутнеть, проверьте температуру ОЖ при помощи термометра.

Второй способ

Устройство для измерения плотности ареометр в разобранном виде

Заключается в то, что нужно измерить плотность расходного вещества при помощи специального прибора и рассчитать температуру начала кристаллизации, используя таблицу. Ареометр можно приобрести в любом автомобильном магазине. Таблица соответствий предоставлена ниже. Проверку следует производить в помещении с температурой 20 градусов тепла. Подождите какое-то время, пока ваш расходный материал не примет эту температуру.

Откройте крышку расширительного бачка своего транспортного средства.
Возьмите ареометр и соберите в него немного ОЖ. Чтобы сделать это, опустите пипетку в расширительный бачок и используя так называемую «грушу» заберите столько ОЖ, чтобы поплавок прибора свободно плавал в ней.
Наглядно по шкале ареометра вам нужно определить концентрацию ОЖ.
Полученный показатель сравните с приведенной ниже таблицей.

Откройте капот и открутите крышку расширительного бачка. Вставьте один конец ареометра в расширительный бачок и качните несколько раз «грушей», чтобы собрать ОЖ. Заберите столько расходного материала, чтобы поплавок свободно плавал в колбе.

Раствор пропиленгликоля	Начало кристаллизации ОЖ	Плотность при температуре 20˚С	Раствор этиленгликоля	Температура замерзания	Плотностьпри 20˚С
30%	-13˚С	1,023	30%	-15˚С	1,038
35%	-20˚С	1,028	35%	-20˚С	1,045
40%	-25˚С	1,032	40%	-25˚С	1,052
45%	-30˚С	1,035	45%	-30˚С	1,058
50%	-35˚С	1,038	50%	-35˚С	1,064
55%	-45˚С	1,040	55%	-43˚С	1,071
60%	-55˚С	1,042	60%	-50˚С	1,077
65%	-60˚С	1,043	65%	-60˚С	1,083
70%	-65˚С	1,044	70%	-70˚С	1,088

Помните о том, что все свойства и характеристики расходного материала указаны на этикетке канистры. Поэтому потратьте несколько минут на то, чтобы ознакомиться с ними, чтобы впоследствии у вас не возникало вопросов.

Также уделите время именно выборе ОЖ. Не покупайте расходный материал у непроверенных поставщиков, на сомнительных автомобильных рынках или у торговцев, которые стоят на обочине дороги. Зачастую такие продавцы торгуют некачественной охлаждающей жидкостью, эксплуатация которой ни к чему хорошему не приведет.

Также учтите спецификацию вашего двигателя. Иногда антифриз может просто не подходить мотору или системе охлаждения по своим характеристикам. Следует учитывать требования мотора, поскольку это очень важный момент. В автомобили зарубежного производства тем более категорически не рекомендуется заливать российский «Тосол». Разумеется, технология его изготовления модернизируется, но изначально такой расходный материал рассчитан на отечественные авто.

Как отогреть пластиковые трубы?

Традиционные методы, применяемые для устранения ледяных пробок в металлическом трубопроводе, не подойдут для пластиковых труб. Нельзя разжигать рядом с трубой костер, использовать сварочный аппарат, а также пытаться вводить в трубу металлический прут (вы либо вообще не добьетесь результата, либо повредите трубопровод). Эффективными считаются всего 2 метода, которые мы опишем ниже.

Разморозка пластиковых труб с помощью строительного фена

Если водопровод смонтирован из пластиковых труб, то ни в коем случае их нельзя греть открытым огнем – лучше воспользоваться строительным феном. На быстрый результат в данном случае рассчитывать не стоит, т.к. пластик очень плохо проводит тепло.

Если же такого инструмента в наличии нет, то придется прибегнуть к дедовскому способу: промерзшая труба обматывается тряпками и на них поливается кипяток. Необходимо добиться непрерывного проливания/прогревания замершего участка трубы в течение минут 20-30.

Обратите внимание: до того как начинать отогревать пластиковые трубы, необходимо открыть кран – даже слегка оттаявшая вода под напором найдет выход

Заливка горячей воды в трубы

Если замерз пластиковый водопровод, наиболее эффективным способом решения проблемы считается заливка внутрь горячей воды. Необходимо найти ближайшее от места промерзания место соединения двух отрезков трубы, раскрутить их и ввести в область скопления льда полую трубку (подойдет газовый или кислородный шланг). Через нее нужно подавать горячую воду – она будет действовать непосредственно на лед и быстро размораживать его.

Немного лед оттаял, но из крана еще вода не идет? Значит, нужно продвигаться дальше – продвиньте трубку или постарайтесь направить струю кипятка в середину ледяной пробки. После того как вода пойдет из крана, можно собрать систему назад. Если же область промерзания находится на входе в дом или гараж, то можно трубку с подачей кипятка ввести в участок водопровода, который расположен в помещении.

Также для разморозки водопроводных труб можно использовать кружку Эсмарха. Вам понадобятся гидроуровень, стальная проволока диаметром 2-4 мм (ею обматываем трубку гидроуровня) и медицинское приспособление, применяемое для проведения очистительных клизм (кружка Эсмарха). Схема разморозки трубы приведена ниже:

Чтобы водопровод полностью разморозился потребуется много времени: за час работы от льда вы освободите примерно 0,8 — 1,0 м трубы.

Эксплуатация зимой и профилактические меры

Проживание на даче зимой не отличается постоянством. Часто есть риск замерзания водопровода в сильные морозы. Именно поэтому необходимо позаботиться о теплоизоляции скважины в холодную погоду.

Чтобы трубы не замерзали зимой, их лучше располагать глубоко под землей

На метод утепления колодца или скважины особое влияние оказывает тип конструкции и гидрологические характеристики. Водопроводящую трубу необходимо укладывать ниже уровня, на котором промерзает почва. Утеплению должна повергаться не только скважина, но и трубы.

Профилактика промерзания:

Следить за постоянством протока воды в системе.
Прокачивать скважину в течение получаса перед тем, как вода будет подана в дом.

Чтобы скважина не замерзла, нужно следить за обновлением притока воды. Замерзание чаще всего происходит из-за того, что скважина долго не используется. Именно поэтому специалисты советую монтировать греющий кабель. Если вода все же застыла, разморозить ее можно, проткнув шланг, который находится ниже глубины промерзания.

Загородные дома чаще всего оснащены автономной системой водоснабжения, которая работает благодаря наличию колодца или скважины. В летний период проблем с водоснабжением не возникает. А вот зимой, особенно если дача часто пустует, есть риск того, что вода в скважине и трубах замерзнет

При утеплении необходимо обращать внимание на то, как промерзает грунтовка. Именно от этого будет зависеть выбор материала

Если вода все же замерзнет, оттаять она сможет только при использовании активных мер по разморозке скважины и труб.

Опреснение морской воды.

Касательно опреснения каждый слышал хоть немного, некоторые сейчас даже фильм «Водный мир» вспомнят. Насколько это реально, поставить в каждый дом по одному такому портативному опреснителю и навсегда забыть для человечества о проблеме питьевой воды? Всё ещё фантастика, а не наступившая реальность.

Всё дело в затраченной энергии, ведь для эффективной работы необходимы огромные мощности, никак не меньше атомного реактора. По такому принципу работает опреснительный завод в Казахстане. Идею подавали и в Крыму, вот только мощности севастопольского реактора не хватило для таких объёмов.

Полвека назад, до многочисленных ядерных катастроф, ещё можно было предположить, что мирный атом войдёт в каждый дом. Даже лозунг такой был. Но уже сейчас понятно, что никакого использования ядерных микро-реакторов:

В бытовой технике.
На промышленных предприятиях.
В конструкциях автомобилей и самолётов.
Да и вообще в городской черте.

В ближайшее столетие не предвидится. Наука может сделать очередной скачок и удивить нас, но пока это всё лишь фантазии и надежды беспечных романтиков.

Давление

Прежде всего, фаза материала (будь то газ, жидкость или твёрдое вещество) сильно зависит как от его температуры, так и от давления.

Для большинства жидкостей давление поднимает температуру, при которой жидкость замерзает. Твёрдое тело образуется, когда свободные молекулы жидкости становятся достаточно медленными и достаточно близко располагаются друг к другу, чтобы сформировать стабильные связи, которые закрепляют их на месте. Когда мы оказываем давление на жидкость, мы заставляем молекулы сближаться. Поэтому они могут образовывать стабильные облигации и стать твёрдыми при более высокой температуре, чем температура замерзания при стандартном давлении.

Однако вода несколько уникальна.

Молекулы воды распространяются, когда они связываются в твёрдую кристаллическую структуру. Это действие делает лёд менее плотным, чем жидкостная вода, поэтому лёд плавает, а не тонет. Это действие молекул воды при замерзании также означает, что давление воды понижает температуру замерзания. Если вы примените достаточное давление (что затрудняет распространение молекул воды в твёрдую структуру), вы можете получить жидкую воду на несколько градусов ниже нуля градусов по Цельсию.

Применение знаний в быту человека

В основном сведения о температуре замерзания воды нужны тем, кто сталкивается с прокладкой водопровода.

Как правило, ее замерзание в таких случаях проходит не на подземном участке трубы, а над поверхностью почвы, и далее идет процесс кристаллизации уже в наземном участке.

Чтобы этого не происходило, поскольку замерзание и расширение воды выводит из строя всю систему и нарушает целостность труб, принимают активные и пассивные меры – от утепления трубы до специально обустроенной системы обогрева.

Но очень важно с самого начала правильно сделать расчеты, подбирая производительность оборудования и диаметр труб таким образом, чтобы создать такое давление, при котором вода не будет замерзать при климатических условиях, характерных для этого региона. Сведения об этих показателях и их соотношениях также нужны тем, кто занимается прокладкой отопительных систем

Важны они и для автомобилистов, которым приходится часто сталкиваться с замерзанием жидкости в радиаторе.

Сведения об этих показателях и их соотношениях также нужны тем, кто занимается прокладкой отопительных систем. Важны они и для автомобилистов, которым приходится часто сталкиваться с замерзанием жидкости в радиаторе.

Феноменальные свойства H2O

Приведем еще несколько фактов об удивительном поведении воды:

При замерзании молекулы воды расширяются, и ее масса становится тяжелей массы льда. Лед, согласно закону Архимеда, выталкивается на поверхность. Таким образом природа закрывает коркой льда водоемы, защищая и сохраняя все живое в их глубинах.
Горячая вода замерзнет быстрее, чем холодная. Звучит невероятно, но это так. Называется это явление «парадокс «Мпембы». Дело в том, что у горячей воды больше теплоотдача и более высокая насыщенность ядрами кристаллизации.
В вакууме при 0°C вода сначала закипает, потом одна восьмая ее испаряется, а оставшееся количество замерзает.
Учеными при лабораторных исследованиях была получена так называемая стеклообразная вода – аморфная твердая субстанция, из которой состоят кометы во Вселенной. Для перехода воды в такое состояние необходимо за считаные миллисекунды понизить температуру до -137 градусов Цельсия.
Максимальной плотность H2O будет при +4°C.

Эффективные способы разморозить скважину

Прогрев трубопровода паром

Бороться с наледью в разных частях скважинного оборудования можно различными способами. Действенные методы:

Горячая вода. Используется для разморозки кессона и трубопровода от него к дому

Действовать нужно крайне осторожно. Резкое воздействие высоких температур на обледенелые части системы может спровоцировать разрыв труб, образование на них микротрещин

Поэтому сначала все замерзшие места оборачивают ветошью, смоченной в холодной воде. Затем её поливают сначала жидкостью комнатной температуры и далее постепенно повышают градус. Медленный прогрев горячей водой дает неплохие результаты при терпеливом подходе.
Соляной раствор. Так можно размораживать скважину на даче или в полноценном коттеджном поселке. Это самый бережный способ воздействия на лёд. Нужно сделать крепкий соленый раствор в горячей воде (50-60 градусов). Готовый состав постепенно вливают в промерзшую систему. Соль разъедает лед, пробка уходит.
Паяльная лампа (горелка). Подобный способ хорош для металлических элементов скважинного водопровода. Паяльной лампой медленно прогревают место обледенения. Если вода замерзла в полимерных трубах, работать горелкой нужно крайне осторожно, чтобы не расплавить пластик.
Электрический ток. Способ используется только для промерзших в грунте труб. Необходимо вбить в мерзлую почву металлический прут в зоне расположения обледенелого трубопровода. На конец торчащего штыря накидывают провод и включают его в сеть. Промерзшая земля хорошо проводит ток, в результате почва прогревается, а вместе с ней и трубы. В свою очередь почва с плюсовой температурой электричество уже не проводит. На прогрев 6 м2 и глубиной до 90 см уйдет примерно 24 часа (все зависит от температуры на улице). Способ энергоемкий, но очень эффективный. Главное, чтобы металлические штыри не касались в почве железных или полимерных труб. Длина прутов должна быть ниже уровня промерзания грунта.
Разведение костра. Метод используется только для трубопровода в земле. Вдоль него сверху организовывают костры, которые медленно приводят к оттаиванию грунта вглубь. Параллельно оттают и трубы. Образовавшийся жар можно накрыть листами шифера, чтобы дольше сохранить тепло.

Если дом зимой не используется и необходимости в воде нет, можно просто ждать произвольного оттаивания скважины весной. Трубопровод будет оттаивать постепенно с повышением окружающей температуры и увеличением интенсивности воздействия солнца.

Как ускорить?

Чтобы в емкости быстрее образовался кипяток, можно использовать следующие способы:

Накрыть кастрюлю крышкой. Самый действенный вариант. Крышка не позволит теплу уходить в помещение. Теплоотдача останется высокой. Воде потребуется меньше времени для закипания.
Использовать кастрюлю с широким днищем. Чем больше диаметр емкости, тем скорее в ней начнется процесс кипения. В таре с широким дном нагрев более равномерный.
Использовать самую большую по размеру газовую или электрическую конфорку. Чем больше по диаметру нагревательный источник, тем интенсивнее будет прогреваться дно емкости.

Соль не ускоряет закипание воды. Она лишь вызывает кратковременный эффект появления пузырьков в ней. Особенно это видно при добавлении соли в уже сильно нагретую воду. Но на время ее закипания это не влияет.

Классификации[править | править код]

Морской лёд по своему местоположению и подвижности разделяется на три типа:

припай,
плавучие (дрейфующие) льды,
паковые многолетние льды (пак).

Прогноз изменения толщины ледового покрова к 2050 году

По стадиям развития льда выделяют несколько так называемых начальных видов льда (в порядке времени образования):

ледяные иглы,
ледяное сало,
снежура,
шуга,
внутриводный (в том числе донный или якорный), образующийся на некоторой глубине и находящихся в воде предметах в условиях турбулентного перемешивания воды.

Дальнейшие по времени образования виды льда — ниласовые льды:

нилас, образующийся при спокойной поверхности моря из сала и снежуры (тёмный нилас до 5 см толщиной, светлый нилас до 10 см толщиной) — тонкая эластичная корка льда, легко прогибающаяся на воде или зыби и образующая при сжатии зубчатые наслоения;
склянки, образующиеся в распреснённой воде при спокойном море (в основном, в заливах, около устьев рек) — хрупкая блестящая корка льда, которая легко ломается под действием волны и ветра;
блинчатый лёд, образующийся при слабом волнении из ледяного сала, снежуры или шуги или вследствие разлома в результате волнения склянки, ниласа или так называемого молодого льда. Представляет собой пластины льда округлой формы от 30 см до 3 м в диаметре и толщиной 10—15 см с приподнятыми краями из-за обтирания и ударов льдин.

Дальнейшей стадией развития льдообразования являются молодые льды, которые подразделяются на серый (толщина 10—15 см) и серо-белый (толщиной 15—30 см) лёд.

Морской лёд, развивающийся из молодого льда и имеющий возраст не более одного зимнего периода, называется однолетним льдом. Этот однолетний лёд может быть:

тонким однолетним льдом — белый лёд толщиной 30—70 см,
средней толщины — 70—120 см,
толстым однолетним льдом — толщиной более 120 см.

Если морской лёд подвергался таянию хотя бы в течение одного года, он относится к старым льдам. Старые льды подразделяются на:

остаточный однолетний — не растаявший летом лёд, находящийся вновь в стадии замерзания,
двухлетний — просуществовавший более одного года (толщина достигает 2 м),
многолетний — старый лёд толщиной 3 м и более, переживший таяние не менее двух лет. Поверхность такого льда покрыта многочисленными неровностями, буграми, образовавшимися в результате неоднократного таяния. Нижняя поверхность многолетних льдов также отличается большой неровностью и разнообразием формы.

Исследование морского льда на Северном полюсе

Толщина многолетних льдов в Северном Ледовитом океане в некоторых районах достигает 4 м.

В антарктических водах в основном находится однолетний лёд толщиной до 1,5 м, который исчезает в летнее время.

По структуре морской лёд условно делится на игольчатый, губчатый и зернистый, хотя обычно он встречается смешанной структуры.

От чего зависит закипание в домашних и других условиях?

Кипением называется усиленное образование пара в массе и на поверхности воды.

Однако традиционное испарение вещества происходит при любых условиях. Закипание же происходит только по достижении определенных условий – температуры и внешнего давления.

Например, для воды в нормальных условиях (760 мм. рт. ст.) этот показатель равняется 100С. С другой стороны, он легко изменяется. Кроме того, на точку кипения влияют различные, растворенные в воде примеси. В большинстве случаев это соли – естественные, придающие жесткость, либо искусственно добавленные, например, пищевая поваренная.

Отметка в 100С – приведена для дистиллированной H2O в нормальных условиях. Стандартно используемая вода – из водопровода, ручья, озера, колодца и т. д. – в действительности является водным раствором различных солей. Поэтому температура ее закипания несколько выше справочного значения.

На существенных возвышенностях, ввиду падения атмосферного давления, кипение начинается раньше. Однако процесс варения – как способ приготовления пищи – не становится быстрее, а, напротив, возрастает и становится затрудненным.

Каждые 300 метров подъема от уровня моря снижают точку закипания на один градус. Альпинисты знают, что высоко в горах котелок закипает при 85-90С и даже ниже.

Противоположный эффект возникает в естественных низменностях и при росте атмосферного давления – точка кипения превышает несколько привычный показатель.

Феноменальные свойства H2 O

Приведем еще несколько фактов об удивительном поведении воды:

При замерзании молекулы воды расширяются, и ее масса становится тяжелей массы льда. Лед, согласно закону Архимеда, выталкивается на поверхность. Таким образом природа закрывает коркой льда водоемы, защищая и сохраняя все живое в их глубинах.
Горячая вода замерзнет быстрее, чем холодная. Звучит невероятно, но это так. Называется это явление «парадокс «Мпембы». Дело в том, что у горячей воды больше теплоотдача и более высокая насыщенность ядрами кристаллизации.
В вакууме при 0°C вода сначала закипает, потом одна восьмая ее испаряется, а оставшееся количество замерзает.
Учеными при лабораторных исследованиях была получена так называемая стеклообразная вода – аморфная твердая субстанция, из которой состоят кометы во Вселенной. Для перехода воды в такое состояние необходимо за считаные миллисекунды понизить температуру до -137 градусов Цельсия.
Максимальной плотность H2 O будет при +4°C.

Вода в трубах замерзает изнутри при температуре ниже -7 градусов по Цельсию. Когда вода замерзла, то по законам физики она расширяется. Это есть главная причина лопнувших труб в зимнее время года. Поэтому надо заранее выявить места в доме, где температура может потенциально опустить ниже -7 градусов и не допустить замерзания. Ведь такая температура может легко заморозить воду в трубе в вашем доме. Делая скважину или колодец, надо заранее продумать систему водоснабжения для вашего дома.

Если всё-таки труба замёрзла и повредилась, то придётся её менять. Это лишние траты из вашего кошелька. Если туба просто замерзла и нет повреждений, то можно попытаться ее отогреть. Поэтому стоит позаботиться о проблемных местах на улице под землей, где проходят ваши трубы.

Следует проверить подвал вашего дома. Если зимой в нём слишком холодно, то стоит подумать о дополнительном прогреве подвала. Далее следует утеплить все двери и окна, чтобы холодный воздух не распространялся по вашему дому. Эти правила помогут избежать понижения температуры в доме, а соответственно и замерзанию труб.

Во многих домах водоснабжение осуществляется по пластиковым трубам. Если вы обнаружили, что зимой ваша труба замёрзла, то следует её хорошенько отогреть.

Для того, чтобы это сделать, вам придётся взять:

стальную закалённую проволоку с диаметром в 3 мм;
длинный гидроуровень;
клизму;
100 литров кипятка;
металлическое ведро;
кусачки;
двужильный провод из меди;
обычную вилку для розетки;
насос;
поливной шланг;
трубу с краном на конце;
100 литровую бочку;
кипятильник.

Первым делом сделайте проволоку ровной. Приготовьте гидроуровень. Один конец проволоки заверните в петлю. Изолентой соедините петлю к трубке гидроуровня. Головка уровня должна выходить на 1 сантиметр. Возьмите изоленту и соедините проволоку с уровнем на всю длину. Оставшийся конец гидроуровня закрепите к клизме. Теперь проволоку с трубкой засуньте в пластиковую трубу, где замёрзла ваша вода. Двигайте её до момента, когда почувствуете, что упёрлись в лёд. Теперь клизмой вводите кипяток и толкайте проволоку внутрь трубы. Под конец трубопровода поставьте ведро, чтобы лилась холодная вода.

Далее удалите изоляцию с провода из меди. Сделайте несколько витков оголённым проводом на конце. Витки делайте таким образом, чтобы они были плотно друг к другу. Кусачками отрежьте лишнюю часть. Оголите вторую часть провода и намотайте также, как написано выше. В конце концов, у вас выйдет прибор, который называют «бурбулятор».

Теперь снова просовывайте проволоку в замёрзшую трубу до момента, пока почувствуете лёд. Включайте бурбулятор в розетку и протягивайте провод вдоль трубы. Компрессором постепенно откачивайте воду. Это поможет вам отогреть воду в пластиковой трубе.

Зоны хранения продуктов в холодильном и морозильном отделении

Вот мы и подошли к самому важному – каждому продукту питания в холодильнике отведено своё строго определённое место. Обычно человек, купив несколько пакетов еды, раскладывает их на полки в произвольном порядке

На самом деле, для сохранения максимальной пользы и свежести любой пищи нужно тщательно соблюдать определённые правила.

Схематичное распределение продуктов по полкам

Верхняя или нижняя полка – в этой зоне лучше всего хранить скоропортящуюся еду (учитывайте расположение морозилки!), например, молочные продукты, свежую рыбу, мясную продукцию, торты и т.п.

Средние полки – здесь можно располагать супы, свежие и вареные яйца, фрукты и овощи, соусы, бакалею, а также разные прохладительные напитки.

Дверца – это место подходит для хранения бутылок с алкогольной и безалкогольной продукцией или растительным маслом. Также здесь можно хранить нетребовательные к низким температурам кондитерские изделия (плитки шоколада, конфеты и т.п.).

«Зона свежести» – этим термином обозначают выдвижные емкости, находящиеся внизу холодильного отсека. В ней создатели устанавливают особый режим – поддержание температуры около 0°С. Эта зона считается идеальной площадкой для сохранения полезных свойств овощей, фруктов и зелени. Также, здесь можно размещать скоропортящиеся продукты, которые будут съедены в течение суток.

Морозильная камера – в этой области соответственно хранятся пищевые продукты, которые не будут востребованы в ближайшее время или требующие соблюдения режима заморозки. В эти категории отнесем мороженое мясо или рыбу, ягоды, овощи, полуфабрикаты и мороженое.

Всё разложено «по полочкам» – как удобно, практично, полезно!

ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ!

Помимо рекомендуемой для хранения еды, можно выделить несколько продуктов питания, которым однозначно нет места в отсеках холодильного оборудования. К ним относятся чеснок, лук, помидоры, цитрусовые, мёд, различные уксусы, орехи, а также хлеб и экзотические фрукты.

Как происходит процесс?

Снижение температуры замерзания при увеличении давления имеет физическое обоснование.Пресная жидкость при замерзании расширяется примерно на 10%. У соленой морской воды расширение будет меньшим, но оно все равно происходит.

Поэтому, когда внешнее давление растет, то температура замерзания снижается. Суть процесса замерзания состоит в кристаллизации воды.

Но в отличие от других жидкостей, вязкость воды при увеличении давления уменьшается. Что и обусловило более медленные процессы кристаллизации.

Это объясняется структурными особенностями молекул и некоторыми механизмами взаимодействия между ними. Для того, чтобы процесс начался, нужен центр кристаллизации, состоящий из нескольких десятков молекул.

Теплофизические свойства воды на линии насыщения (100…370°С)

В таблице представлены теплофизические свойства воды H₂O на линии насыщения в зависимости от температуры (в диапазоне от 100 до 370°С). Каждому значению температуры, при которой вода находится в состоянии насыщения, соответствует давление ее насыщенного пара. При этих параметрах жидкость и ее пар находятся в состоянии насыщения или термодинамического равновесия.

В таблице даны следующие теплофизические свойства воды в состоянии насыщенной жидкости:

давление насыщенного пара при указанной температуре p, Па;
плотность воды ρ, кг/м 3 ;
удельная энтальпия воды h, кДж/кг;
удельная (массовая) теплоемкость C_p, кДж/(кг·град);
теплопроводность λ, Вт/(м·град);
температуропроводность a, м 2 /с;
вязкость динамическая μ, Па·с;
вязкость кинематическая ν, м 2 /с;
коэффициент теплового объемного расширения β, К -1 ;
коэффициент поверхностного натяжения σ, Н/м;
число Прандтля Pr.

Свойства воды на линии насыщения имеют зависимость от температуры. Ее влияние особенно сказывается на вязкости воды — динамическая вязкость H₂O при повышении температуры значительно снижается. Если, при температуре 100°С значение этого свойства воды в состоянии насыщения равно 282,5·10 -6 Па·с, то при температуре, равной, например 370°С, динамическая вязкость снижается до величины 56,9·10 -6 Па·с.

Другие свойства воды такие, как плотность, теплопроводность, удельная теплоемкость, температуропроводность при росте ее температуры имеют тенденцию к снижению своих значений. Например, плотность воды уменьшается с 958,4 до 450,5 кг/м 3 при нагревании со 100 до 370°С.

Теплопроводность воды в состоянии насыщения при увеличении температуры также снижается (в отличие от нормальных условий и температуре до 100°С, при которых имеет место ее рост в процессе нагрева). Снижение теплопроводности связано с увеличением как температуры, так и давления насыщенной жидкости.

Следует отметить, что удельная энтальпия воды в зависимости от температуры значительно увеличивается при нагревании, как до температуры кипения, так и выше.

Температура превращения в лед

Скорость превращения очищенной воды в лед зависит от условий, в которых она находится. Дистиллированная смесь, находящаяся на улице и внутри аккумулятора машины, замерзает при разной температуре. В двух указанных случаях отмечается разная точка замерзания.

На улице

В уличных условиях очищенный состав кристаллизуется довольно быстро. На открытом воздухе нет факторов, препятствующих быстрому переходу раствора в состояние льда.

Качественный дистиллят на улице может замерзнуть при -10 0 С. Это значение является точкой замерзания. Но часто имеющиеся в продаже составы превращаются в лед при температурном режиме от -1 до -5 0 С.

В аккумуляторе

Поскольку в данном случае очищенная вода находится внутри аккумуляторной батареи, то процесс ее замерзания будет происходить медленнее. Но это касается случаев, если дистиллят заливается в прогретый аккумулятор. Он остывает медленно. При слабом минусе дистиллят внутри него не успеет заморозиться.

Разморозка

Вначале — несколько простых способов разморозки замерзших труб.

Совет 1: согрейте промерзший дом

Как разморозить трубы водоснабжения внутри дома:

Очень просто: протопите весь дом или его отдельное помещение. Для этого совсем не обязательно растапливать печь или запускать котел: чтобы прогреть небольшую кухню или ванную комнату, достаточно тепловентилятора, масляного радиатора или даже газовой плиты.

Чтобы восстановить водоснабжение, прогрейте кухню или ванную тепловентилятором

При скрытой прокладке труб в стенах или стяжке идеальный инструмент для их оттайки — инфракрасный обогреватель. Если он оснащен рефлектором — направьте поток тепла на поверхность, под которой скрывается водопровод. Настенную панель или гибкий обогреватель-картину достаточно повесить на вбитый в стену гвоздь.

Картина-обогреватель поможет вам отогреть трубы в штробах

Совет 2: костер согреет трубы в грунте

Как отогреть замерзший пластиковый (полиэтиленовый или полипропиленовый) ввод водоснабжения, проложенный на небольшой глубине под землей:

Простейшая инструкция: разведите костер непосредственно над вводом.

Костер прогреет грунт и трубы в нем на глубину до метра

Именно так десятилетиями отогревали грунт для ремонта подземных магистралей в условиях Сибири и Дальнего Востока. Для растопки лучше использовать дрова, а вот в качестве основного топлива — уголь: он способен тлеть часами, выделяя большое количество тепла.

Совет 3: сварка может применяться для обогрева

Как разморозить стальную трубу, проложенную в грунте:

Проще всего использовать для ее оттайки… сварочный инвертор.

Компактный сварочный аппарат способен отогреть стальной водопровод, пропустив через него большой ток

Установите крокодил заземления на вводе в водомерном колодце или в любой другой точке водопровода за пределами дома;

Земля сварочника подключена к водопроводу

Замкните держатель электрода с водопроводом в доме (например, примотав его проволокой к зачищенной от краски трубе);
Включите сварочник и установите ток в 20 ампер;
Если лед не растает в течение 20-30 минут — пошагово увеличивайте ток на 10 ампер с интервалом не меньше 15 минут до тех пор, пока водопровод не отогреется.

Совет 4: достаньте с чердака паяльную лампу

Как своими руками разморозить открыто проложенный стальной водопровод?

Это делается с помощью простейших нагревательных инструментов:

Паяльной лампы;

Паяльная лампа поможет реанимировать ваш водопровод

Импровизированной газовой горелки из баллончика с насадкой;
Строительного фена.

В отсутствие строительного фена можно использовать обычный, предназначенный для сушки волос

Алгоритм действий прост и понятен:

Открываете любой кран водоснабжения в доме;
Греете трубу участками по полметра до температуры не ниже 50-60 градусов, пока вода не начнет поступать к смесителю.

Что делать, если в процессе оттайки у вас прорвало трубу холодного водоснабжения:

Вода расширяется при превращении в лед, а объем льда уменьшается при таянии. Однако до момента таяния лед ведет себя так же, как любое другое физическое тело — расширяется при нагреве. Поэтому замерзшие трубы чаще всего рвутся именно при оттаивании.

Порывы чаще всего происходят при разморозке водопровода

Используйте порыв для того, чтобы сбросить воду и полностью осушить водопровод. Прогрейте трубу по всей длине, убедившись, что в ней не осталось льда. И лишь после этого переходите к ремонту — сварке лопнувшего шва или замене участка водопровода.

Бандаж поможет устранить течь при небольших порывах

Совет 5: грейте пластиковые трубы кабелем

Как отогреть проложенную по улице пластиковую трубу:

Самое разумное решение — использовать для ее отогревания секцию греющего кабеля. Лучше всего — саморегулирующегося: его устройство полностью исключает перегрев и повреждение изоляции кабеля или самого водопровода. Греющий кабель навивается на трубу по спирали и включается в сеть; оттаивание занимает от 15 минут до часа в зависимости от диаметра водопровода.

Намотайте на замерзшую трубу греющий кабель и подключите его к питанию

Оптимальная температура в зонах

Прохлада в холодильнике распределяется в зависимости от расстояния до морозильной камеры. Это особенность очень важна, она позволяет подобрать правильное место для продуктов, требующих разных условий хранения. Производители рекомендуют поддерживать стандартную температуру в холодильнике на уровне +4 °С. Эти показатели позволяют создать необходимые условия внутри и на полках агрегата.

Холодильную камеру можно разделить на зоны:

«Зона свежести» – отсек имеет от +5 до +8 °C и высокий уровень влажности.
Полки на дверце – самое тёплое место. В зависимости от частоты открывания, здесь продукты хранятся при +5 – +10 °C.
На средних полках чуть холоднее и составляет +3 – +5 °C.
Полка в верхней или нижней части камеры, ближайшая к морозилке – в холодильнике самое холодное место. В зависимости от места нахождения морозилки, это самая верхняя или нижняя полка. Здесь будет на уровне +2 – + 3 °C.

Чем реже открывать дверцу, тем равномернее распределяется холод по внутреннему объёму агрегата. Выбранное значение +4°C – оптимальная температура в холодильнике при нормальных условиях, обеспечивающая сохранность пищевых продуктов. В сильный зной показатель необходимо снизить.

Температура в отсеках холодильника

В инструкции к агрегату указано, какая температура должна быть в морозильной камере — обычно сейчас этот показатель равен –18°C. Но если есть возможность его регулировать, то нужно учитывать следующее:

Если необходимо сохранить замороженные продукты не более одного месяца, достаточно –6°C. В этом случае продукты закладывают в замороженном виде. Овощи, фрукты, бобовые и рыба нуждаются в более низкой температуре хранения.
При –12°C те же самые продукты можно хранить сроком до 3 месяцев, не допуская их размораживания.
При температуре в морозилке на уровне –18°C длительность хранения возрастает до года.

Поддержание постоянных условий особенно важно при длительном хранении, даже кратковременное повышение температуры резко снижает его срок. Современные модели морозильных камер предусматривают режим замораживания –24 °C, и хранения при – 18 °C

В современных моделях заморозка происходит при – 24 °C, далее автоматически устанавливается –18 °C, это оптимальная температура для хранения продуктов в морозилке.