Barafu ni dutu ngumu iliyo katika hali ya kukusanywa, ambayo huwa na umbo la gesi au kimiminiko kwenye joto la kawaida. Tabia za barafu zilianza kuchunguzwa mamia ya miaka iliyopita. Miaka mia mbili hivi iliyopita, wanasayansi waligundua kwamba maji si kiwanja rahisi, bali ni kemikali tata yenye oksijeni na hidrojeni. Baada ya ugunduzi huo, fomula ya maji ilianza kuonekana kama H2O.
Muundo wa barafu
H2O inajumuisha atomi mbili za hidrojeni na atomi moja ya oksijeni. Wakati wa kupumzika, hidrojeni iko kwenye vilele vya atomi ya oksijeni. Ioni za oksijeni na hidrojeni zinapaswa kuchukua wima za pembetatu ya isosceles: oksijeni iko juu ya pembe ya kulia. Muundo huu wa maji unaitwa dipole.
Barafu ni hidrojeni 11.2% na iliyosalia ni oksijeni. Tabia ya barafu inategemea muundo wake wa kemikali. Wakati mwingine ina uundaji wa gesi au mitambo -uchafu.
Barafu hupatikana katika maumbile katika umbo la spishi chache za fuwele ambazo huhifadhi muundo wao kwa uthabiti katika halijoto kutoka sifuri na chini, lakini kwa sifuri na juu huanza kuyeyuka.
Muundo wa kioo
Sifa za barafu, theluji na mvuke ni tofauti kabisa na hutegemea muundo wa fuwele. Katika hali dhabiti H2O imezungukwa na molekuli nne zilizo kwenye pembe za tetrahedron. Kwa kuwa nambari ya uratibu ni ya chini, barafu inaweza kuwa na muundo wa wazi. Hii inaonekana katika sifa za barafu na msongamano wake.
Maumbo ya barafu
Barafu ni mojawapo ya dutu za kawaida katika asili. Duniani, kuna aina zake zifuatazo:
- mto;
- ziwa;
- bahari;
- mkali;
- nyeusi ya barafu;
- ground.
Kuna barafu ambayo huundwa moja kwa moja na usablimishaji, i.e. kutoka kwa hali ya mvuke. Mwonekano huu unachukua umbo la kiunzi cha mifupa (tunaziita vipande vya theluji) na mijumuisho ya ukuaji wa dendritic na skeletal (hoarfrost, baridi).
Mojawapo ya aina zinazojulikana zaidi ni stalactites, yaani icicles. Wanakua duniani kote: juu ya uso wa Dunia, katika mapango. Aina hii ya barafu huundwa na mtiririko wa matone ya maji kwa tofauti ya joto ya takriban nyuzi sifuri katika kipindi cha vuli-spring.
Miundo katika umbo la vipande vya barafu vinavyoonekana kando kando ya hifadhi, kwenye mpaka wa maji na hewa, na vile vile kando ya madimbwi, huitwa mabonde ya barafu.
Barafu inaweza kutengeneza kwenye udongo wenye vinyweleo kwa namna ya nyuzinyuzimshipa.
mali ya barafu
Dawa inaweza kuwa katika hali tofauti. Kulingana na hili, swali linatokea: ni mali gani ya barafu inayoonyeshwa katika hali fulani?
Wanasayansi wanabainisha sifa za kimaumbile na za kiufundi. Kila moja ina sifa zake.
Tabia za kimwili
Sifa halisi za barafu ni pamoja na:
-
Msongamano. Katika fizikia, kati ya inhomogeneous inawakilishwa na kikomo cha uwiano wa wingi wa dutu ya kati yenyewe kwa kiasi ambacho imefungwa. Msongamano wa maji, kama vitu vingine, ni kazi ya joto na shinikizo. Kwa kawaida, msongamano wa maji mara kwa mara hutumiwa katika mahesabu, sawa na 1000 kg/m3. Kiashiria sahihi zaidi cha msongamano kinazingatiwa tu wakati ni muhimu kufanya mahesabu kwa usahihi sana kutokana na umuhimu wa matokeo ya tofauti ya wiani.
Wakati wa kuhesabu msongamano wa barafu, inazingatiwa ni maji gani. ikawa barafu: kama unavyojua, msongamano wa maji ya chumvi ni mkubwa kuliko maji yaliyoyeyushwa.
-
Halijoto ya maji. Kawaida crystallization ya maji hutokea kwa joto la digrii sifuri. Michakato ya kufungia hutokea katika kuruka na kutolewa kwa joto. Mchakato wa kinyume (kuyeyuka) hutokea wakati kiasi sawa cha joto kinapofyonzwa ambacho kilitolewa, lakini bila kuruka, lakini hatua kwa hatua.
Katika asili, kuna hali ambazo maji hupozwa zaidi, lakini haigandi. Baadhi ya mito husalia kuwa na maji maji hata kwa nyuzi joto -2.
- Kiwango cha joto. Hii ni kiasi cha joto ambacho huingizwa wakati mwili unapokanzwa kwa kila mmojashahada. Kuna uwezo maalum wa kuongeza joto, ambao unaonyeshwa na kiwango cha joto kinachohitajika ili kupasha kilo moja ya maji yaliyotiwa mafuta kwa digrii moja.
- Mfinyazo. Mali nyingine ya kimwili ya theluji na barafu ni compressibility, ambayo huathiri kupungua kwa kiasi chini ya ushawishi wa kuongezeka kwa shinikizo la nje. Ulinganifu unaitwa elasticity.
- Nguvu ya barafu.
- Rangi ya barafu. Mali hii inategemea ngozi ya mwanga na kutawanyika kwa mionzi, pamoja na kiasi cha uchafu katika maji yaliyohifadhiwa. Barafu ya mto na ziwa bila uchafu wa kigeni inaonekana katika mwanga wa rangi ya samawati. Barafu ya bahari inaweza kuwa tofauti kabisa: bluu, kijani, bluu, nyeupe, kahawia, kuwa na tint ya chuma. Wakati mwingine unaweza kuona barafu nyeusi. Inapata rangi hii kutokana na wingi wa madini na uchafu mbalimbali wa kikaboni.
Mitambo ya barafu
Sifa za kiufundi za barafu na maji hubainishwa na ukinzani wa mazingira ya nje kuhusiana na eneo la kitengo. Sifa za mitambo hutegemea muundo, chumvi, halijoto na unene.
Barafu ni mwonekano wa plastiki, mnato, lakini kuna hali ambayo inakuwa ngumu na brittle sana.
Bahari ya barafu na maji matamu ni tofauti: ya awali ni ya plastiki zaidi na haiwezi kudumu.
Meli zinapopita, sifa za kiufundi za barafu lazima zizingatiwe. Pia ni muhimu unapotumia barabara za barafu, vivuko na mengine.
Maji, theluji na barafu vimepatikanasifa zinazofanana zinazofafanua sifa za dutu. Lakini wakati huo huo, mambo mengine mengi huathiri usomaji huu: joto la kawaida, uchafu katika imara, pamoja na muundo wa awali wa kioevu. Barafu ni mojawapo ya vitu vinavyovutia zaidi Duniani.
