Ledo smaigaliai yra vamzdeliai arba ledo šuoliai, kurie šaudo į viršų arba iššoka iš šaldyto vandens konteinerio, pavyzdžiui, paukščių vonios ar kibiro žiemą. Spygliai primena apverstą varveklį. Ledo smaigai gamtoje susiformuoja retai, tačiau jūs galite juos lengvai ir patikimai pasidaryti savo šaldiklyje. Štai ką tu darai.
Svarbiausios prekės: ledo šuoliai
- Ledo smaigaliai yra reti natūralūs dariniai, kurie susidaro, kai vanduo užšąla tinkamu greičiu, kad ledas susidarytų virš vandens paviršiaus.
- Spygliai greičiausiai susidaro gryname vandenyje, tokiame kaip vanduo, išgrynintas distiliavimo arba atvirkštinės osmozės būdu.
- Ledo smaigaliai patikimai susidaro ledo kubelių padėkluose šaldikliuose. Nors ne kiekvienas ledo kubas suformuos smaigalį, kiekviename dėkle turėtų būti bent vienas ar du.
Ledo smaigalio medžiagos
Viskas ko jums reikia yra vanduo, ledo kubelių dėklas ir šaldiklis:
- Distiliuotas vanduo
- Ledo kubelio dėklas
- Šaldiklis be šalčio (įprastas namų šaldiklis)
Svarbu naudoti distiliuotą arba
atvirkštinė osmozė išgrynintas vanduo. Įprastame vandentiekio ar mineraliniame vandenyje yra ištirpusių medžiagų, kurios gali užkirsti kelią vandeniui formuotis smaigaliams arba sumažinti susidarančių smaigalių skaičių.Ledo kubelio dėklą galite pakeisti dubeniu ar puodeliu. Plastikiniai ledo kubelių padėklai yra gražūs, nes juose yra keli maži skyriai, tai reiškia, kad turite greit užšalimo laiką ir keletą šuolių galimybių. Šiame projekte pirmenybė teikiama plastikiniams ledo kubelių padėklams, tačiau nežinoma, ar efektą pagerina dėklo medžiaga, ar jų gabaliukai.
Padarykite ledo šuolius
Tai lengva! Tiesiog supilkite distiliuotą vandenį į ledo kubelio dėklą, padėkite jį į šaldiklį ir palaukite. Galite tikėtis, kad maždaug pusėje ledo gabalų bus ledo smaigalių. Paprastas ledo kubelio padėklas užšąla per maždaug 1–1–2–2 valandas. Spygliai bėgant laikui suyra ir suminkštėja, nes dauguma namų šaldiklių nėra šalčio ir per smaigalius pūs šiltesnį orą.
Kaip tai veikia
Tyras vanduo supercools, tai reiškia, kad jis išlieka skystas virš įprastos užšalimo temperatūros. Kai jis pradeda užšalti esant žemesnei temperatūrai, jis labai greitai sukietėja. Užšalimo procesas prasideda talpyklos kraštuose, nes įdubimai, įbrėžimai ir netobulumai leidžia susidaryti ledo kristalams. Užšaldymas tęsiasi tol, kol šalia konteinerio vidurio yra tik skylė, kurioje yra skysto vandens. Ledas yra mažiau tankus nei skystas vanduo, taigi kai kurie iš kristalai plūduriuoja į viršų ir yra išstumiami, sudarydami smaigalį. Smeigtukas auga, kol vanduo neužšąla.
Yra dvi priežastys, dėl kurių paprastas vandentiekio ar mineralinis vanduo rečiau formuoja ledo smaigalius. Pirma priežastis yra ta, kad šis vanduo yra linkęs užšalti įprastoje užšalimo vietoje. Tai daug lėtesnis procesas nei užšalimas iš perkaitinta būsena, todėl kietėjimas yra labiau tikėtinas homogeniškumas arba vykstantis visame ledo kubelyje iš karto. Jei lede nėra skylės, ledo smaigalys negali išaugti. Kita priežastis yra ta, kad vandenyje esantys teršalai ar priemaišos susikaupia skystyje, kai vanduo užšąla. Tyrėjai mano, kad kietosios dalelės susikaupia augančiame ledo smaigalio gale ir slopina tolimesnį augimą.
Ledo šuoliai gamtoje
Ledo dėklai yra gana paplitę namų šaldikliuose esančiuose ledo dėkliuose. Tačiau šis reiškinys nėra retas. Kartais ledo šuoliai pastebimi užšaldytų paukščių voniose ar naminių gyvūnėlių induose. Šiuose induose vanduo gana greitai užšąla, kaip ir šaldiklyje. Tačiau dideliuose vandens telkiniuose, tokiuose kaip ežerai ar tvenkiniai, ledo šuoliai taip pat pasitaiko (retai). Ledo smaigaliai buvo pastebėti Baikalo ežere Rusijoje. 1963 m. Kanadietis Gene Heuser pranešė apie ledo šuolius ant Erio ežero. Heuserio smaigai buvo nepaprastai dideli, siekę 5 pėdų aukštį ir primenantys telefono stulpus ant ežero.
Dauguma natūralių smaigalių primena apverstus varvekius. Tačiau kartais pasitaiko apverstų piramidžių. Kitos formos yra ledo žvakės, ledo vazos ir ledo bokštai. Šuoliai paprastai būna kelių colių ilgio, tačiau kartais susidaro kelių pėdų aukščio struktūros.
Šaltiniai
- Burtas, Steponas (2008 m. Kovo mėn.). "Ledo žvakė." Orai. 63 (3): 84. doi:10.1002 / wea.212
- Halė, Dž. (1959). "Kristalų augimas ir smaigalių susidarymas atvėsinto vandens paviršiuje." Glaciologijos žurnalas. 103 (28): 698–704.
- Ledereris, Samuelis. "Cheminių priedų poveikis ledo smaigalio formavimui". „Caltech“.