Вода занимает две третьих земной поверхности и примерно столько же – в организме каждого из нас. Вода повсюду, однако до сих пор не изучена до конца, и даже самые простые ее свойства оставляют множество вопросов. Например, каждый школьник знает, что H2O может быть в трех состояниях: в жидком это вода, в газообразном – пар, и в твердой форме – лед. Но так ли очевиден ответ на вопрос, при какой температуре замерзает вода?
Что влияет на градус замерзания
Представим, что у нас есть идеальная среда с температурой ровно 0°C – общеизвестно, что вода замерзает именно при этом градусе – и в эту среду мы помещаем кусочек льда и воду в жидком состоянии. Что произойдет? Собственно, ничего: вода не замерзнет, а лед не начнет таять. Объяснение в том, что в данной модели нет условий для фазового перехода.
Простыми словами: помимо снижения температуры до определенного градуса, на замерзание воды влияют и другие факторы. Один из них – атмосферное давление, которое создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. И температура замерзания воды находится в прямой зависимости от давления.
Рассмотрим это на примере: чем выше мы поднимаемся над уровнем моря, ниже становится атмосферное давление и тем выше должна быть температура для кристаллизации воды. На высоте в 1000 метров вода замерзает при температуре +2 °C; поднявшись еще на километр, мы увидим, что вода кристаллизируется уже при +4 °C.
Наличие примесей
Также, кроме давления и температуры, на замерзание воды влияет ее состав: в ней в том или ином количестве находятся органические и минеральные частицы, то есть кусочки глины, песка, пыли. Когда температура в окружающей среде снижается до необходимого градуса, вокруг этих частиц образуются кристаллы: кусочки пыли, песка, камня выполняют роль ядрового центра, вокруг которого начинается процесс кристаллизации.
А в дистиллированной (очищенной) воде процесс замерзания протекает иначе: поскольку в ней нет потенциальных ядер кристаллизации, вода может охладиться до минусовой температуры, но не замерзнуть.
Итак, время замерзания воды зависит от таких факторов:
- атмосферное давление в окружающей среде;
- температура воздуха;
- количество жидкости;
- ее химический состав;
- в какой емкости находится H2 O (или отсутствие емкости).
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.
Далеко не всегда удается своевременно залить в радиатор тосол. Обычно, в таких случаях водители задаются вопросом, при какой температуре замерзает вода в двигателе. Ведь все знают, что это не слишком хорошо. Известны случаи, когда водители находили утром кусок двигателя, лежащим под автомобилем. Чтобы избежать подобного, следует своевременно заливать в систему охлаждения антифриз. Но, на всякий случай лучше все же знать, до какой температуры можно не беспокоиться за мотор, а также как минимизировать риск урона.
Что обычно страдает?
При какой температуре замерзает вода в двигателе? Перед ответом на этот вопрос, давайте рассмотрим основные следствия подобной ситуации. Собственно, проблем может быть несколько. При очень незначительном морозе может замерзать радиатор. В шлангах образуется ледяная пробка. Из-за этого вода гоняется только по малому кругу, в результате, двигатель перегревается. Перегрев ведет к деформации деталей мотора и выходу его из строя.
Более сильный мороз чреват механическими повреждениями двигателя и системы охлаждения. Если вам повезет, то будет поврежден только один радиатор. Его замена, конечно, тоже стоит денег, но по сравнению с капитальным ремонтом мотора – это копейки. В более тяжелом случае будет поврежден блок цилиндров. Чаще всего, после такого двигатель идет под замену полностью.
Когда вода замерзает?
Из курса физики, даже посещавшие школу через день двоечники знают, что вода замерзает при 0°C. Казалось бы, что этого знания достаточно, чтобы точно знать, когда двигатель разморозится. Но, на практике все выглядит несколько по-другому. Зачастую автомобиль спокойно выдерживает температуру до -3°. Известны случаи, когда даже -7° не оказывались смертельными для двигателя. Почему так происходит?
Мотор является довольно большим массивом металла. Также внутри него находится смазка, а еще охлаждающая жидкость, в нашем случае вода. Когда вы ставите машину на стоянку, то температура силового агрегата находится на отметке около 90°. Моментально остыть мотор не может, к тому же, обычно с вечера температура плюсовая. Остывание происходит постепенно. При легком заморозке двигатель полностью промерзнуть просто не успевает.
Также сказывается наличие дополнительных факторов. В пасмурную погоду остывание происходит быстрее. Если в радиатор будет задувать ветер, то шанс заморозить авто значительно увеличивается. В целом, до температуры в -3° за сохранность силового агрегата можно не переживать. При морозе до -7° риск значительно увеличивается. Но, все же при правильном подходе можно пережить и такое.
Как избежать размораживания?
Многое в нашей жизни случается неожиданно. Среди таких «недетских» неожиданностей и внезапные заморозки. Часто после ремонта, в машину оказывается залита вода. Нередко это происходит в случае ремонта, разбитого на несколько частей. Все же воду перед проведением работы слить легче. Итак, давайте посмотрим, как защитить машину от повреждений. Существует несколько способов:
- Слейте воду. Это самый надежный способ. Так вы гарантированно не заморозите двигатель. Хотя, имеются свои нюансы. Часть воды останется в моторе, из-за технических особенностей слить ее полностью не удастся. Остаток может образовать пробку, осложняя последующую заправку системы охлаждения;
- . Часто водители на зиму обклеивают капот с обратной стороны теплоизолятором. Это немного снизит риск повреждения блока. Неплохо надеть на радиатор фартук. Можно укутать двигатель. Укройте его старым одеялом или куртками. Это позволит минимизировать возможность замерзания мотора при небольшом минусе. Такая защита имеет смысл при постановке автомобиля на ночную стоянку. Оставив его так на несколько дней, вы гарантированно поедете за новым мотором;
- Ставьте машину на ночную стоянку в местах, защищенных от ветра. Наличие воздушных потоков значительно усиливает охлаждение деталей двигателя. Даже при небольшом минусе есть риск образования льда в системе охлаждения. Если тихое место найти не удается, то ставьте машину так, чтобы ветер не задувал в радиатор;
- Добавьте немного антифриза. Достаточно купить один литр, чтобы до -7° чувствовать себя вполне спокойно;
- Запуск двигателя через определенные промежутки времени. Такой способ позволит избежать замерзания даже при температуре до -10°. Неудобство метода заключается в необходимости выходить к машине каждый час.
Помимо замерзания вода в радиаторе таит и другие опасности. В ней содержатся соли, которые откладываясь на рубашке охлаждения, постепенно приводят к полной закупорке каналов охлаждения. Особенно опасно заливать в радиатор минералку. Известен случай, когда девушка доливала в расширительный бак минералку. После такой охлаждающей жидкости пришлось блок выкидывать. Обязательно перед заливкой антифриза после воды промойте двигатель.
Заключение . Все знают, что использовать в качестве охлаждающей жидкости воду не рекомендуется, но часто другого выхода у автолюбителя не остается. Вот тут и возникает вопрос, при какой температуре замерзает вода в двигателе. На самом деле однозначного ответа на этот вопрос нет. Все зависит от сочетания большого количества различных факторов. За нижний порог обычно берут -3°. До такой температуры однозначно переживать нечего. Применение дополнительных средств защиты может снизить допустимую температуру.
Очищенная путем испарения, охлаждения и конденсации жидкость имеет особые физические свойства. Ее рекомендуют использовать в отопительной системе, поскольку отсутствуют соли, а также кислород. Это положительно влияет на длительность функционирования оборудования.
Но многих интересует вопрос, замерзает ли дистиллированная вода при температуре ниже 0˚ С?
Несложно провести опыт в домашних условиях, и получить ответ на этот вопрос. Мы увидим, что при 0˚ С она останется жидкой. Даже если мы понизим температуру, физическое состояние ее не измениться.
Так при скольких градусах замерзает вода?
Наблюдается интересное свойство дистиллированной воды при отрицательной температуре. Если в нее опустить кусок льда, снега, воздуха или пыли — моментально появятся кристаллы по всему объему.
Это объясняется тем, что вода из-под крана имеет много центров кристаллизации: соли, воздух внутри, поверхность тары и так далее. Очищенные жидкости таких центров не имеют. Благодаря чему она можете значительно переохлаждаться.
Законы физики гласят, что чем больше жидкость очищена от примесей, тем ниже порог перехода в твердое состояние.
Дистиллированная вода замерзает при -10˚ С и ниже. Этим объясняется ее преимущество перед другими теплоносителями в период отопления. Благодаря данному свойству, при обогреве помещения она может конкурировать с антифризом.
При этом имеется ряд дополнительных преимуществ перед другими теплоносителями:
- экологическая чистота;
- безопасность для жизни и здоровья человека;
- бережное отношение к трубам;
- простота в использовании;
- доступность.
Теперь вы знаете, что дистиллированная вода замерзает при температуре ниже 10 градусов, поэтому можно быть спокойным за свою систему отопления.
Надеемся, что статья была вам полезна. Будем благодарны, если поделитесь ею в соцсетях.
Хорошего вам дня!
Читайте также:
Теплоноситель для системы отопления – что используют сегодня?
Водяное отопление в частном доме – технология его реализации
Водяной насос для отопления: принцип работы и монтаж
Без воды нет существования живых организмов. Однако вода в разных своих видах может вести себя по-разному: замерзать, закипеть и т.д.
Температура замерзания воды
При какой температуре замерзает вода? Замерзание воды в обычных условиях составляет 0 градусов по Цельсию. При определенных условиях можно видеть переохлажденную воду. Если эта вода находится в спокойном состоянии, то она жидкая. Если ее хотя бы немного встряхнуть, стукнуть, то вода моментально замерзает.
Чистая дистиллированная вода начинает замерзать ниже нуля 2-3 градуса по Цельсию. Процесс кристаллизации начинается на воздушных пузырьках, на частицах пыли, царапинах, повреждениях емкости. Если же дистиллированная вода чистая, то замораживаниие воды будет отодвигаться.
В лабораторных условиях удалось воду в малом объеме довести до – 70 градусов по Цельсию. При нахождении в воде примесей температура замерзания переходит в отрицательную зону. У морской воды температура замерзания – 1,9 градусов по Цельсию. После этого начинается образование льда.
При какой температуре замерзает дистиллированная вода?
Замерзает ли дистиллированная вода? Температура замерзания дистиллированной воды?
Дисцилированная вода замерзает при температуре 0 и ниже градусов. Дисцилированная вода, это та же самая вода которая прошла очистку от солей путем превращения воды в пар и превращения того же пара в воду.
Да, дистиллированная вода замерзает.
Дистиллированная вода начинает замерзать именно при температуре 0°С. При такой температуре замерзает только дистиллированная вода. Вода в которой содержатся соли, допустим вода из под крана или из колодца, начинает замерзать при более низкой температуре – 0,05°С. Вот в этой, расположенной ниже таблице, очень наглядно можно увидеть, как сильно зависит процесс замерзания воды от процентного содержания в ней солей.
Частный дом, не централизованное отопление, можно ли в систему залить дистиллированную воду.
При какой температуре она замерзает.
Что мы хотим от жидкости в системе отопления. Чтоб грела, накипи по системе не было, неплохо чтоб не замерзала.
Можно залить масло, но очень накладно, тосол-антифриз чуть дешевле. Самый бюджетный вариант вода.
Что касается дистиллированной воды, данные разные по температуре замерзания. Если просто вода замерзает при 0*, батареи начинает рвать про -5-7*, то дистиллированная, замерзающая около -10, то же самое выполнит при -12-15* и эта разница в 11-12* при 30 градусном морозе роли не сыграет.
От накипи спастись просто: заливать дождевую воду, она почти дистиллированная и чем реже менять тем лучше. Ведь работая в замкнутом пространстве она уже отдала имеющиеся в ней соли.
Заливать дистилированную воду можно, даже нужно. В современных системах отопления воду заливают из водопровода через специальные фильтры.
Делают это для того, чтобы не образовывалась накипь в котле, в радиаторах, трубах.
Накипь уменьшает теплоотдачу и увеличивает расход энегргоносителей.
Что касается замерзания, то дистилированная вода замерзнет в системе отопления точно так же , как и обычная.
Для избежания замерзания жидкости в системе отопления нужно ставить программатор к котлу с режимом антизамерзания и оставлять включённым котлом систему на зиму.
Другой выход – заливать в систему специальную жидкость для систем отопления, которая не замерзает.
Следует отметить, что автомобильный тосол заливать нельзя, он агрессивен и разъедает резину и пластик в системе отопления!
С дистиллированной водой, в системе отопления не всё так однозначно как может показаться на первый взгляд.
Одни категорически против, другие за, кстати многие производители отопительного оборудования (особенно импортного) не рекомендуют заливать в систему отопления дистиллированную воду, впрочем как и обычную из под крана.
Дистиллированная вода это очищенная вода в составе которой почти нет никаких примесей.
Это плюс, но важно учитывать какая именно у Вас система отопления, какие именно трубы.
Если металлопласт, или полипропилен (используются при температуре теплоносителя до 95 градусов), то они и так не подвержены коррозии и на их стенках почти не образуется накипь и иные отложения.
Если это металлические трубы то "обычная" дистиллированная вода так же как и вода из под крана не предотвратит появление коррозии.
То есть нужна вот такая
И в итоге Вы получите дистиллированную воду для системы отопления цена которой приближается к цене антифриза.
Моё личное мнение, выбор лучше делать между обычной водой из под крана (крайне дешёвый вариант) или антифризом, а у специальной дистиллированной воды для систем отопления нет своей ниши.
Она значительно дороже и даже отфильтрованной водопроводной воды и не на много дешевле антифриза.
Если всё же решите использовать дистиллированную воду, то в начале систему отопления надо тщательно промыть слив старый теплоноситель.
Смотря какая это дистиллированная вода и при каких условиях её будут замораживать.
Если специальная дистиллированная вода для систем отопления (с присадками то замёрзнет она при 0 градусов, это её огромный минус в сравнении с антифризом.
Если "обычная" дистиллированная вода которая налита в идеально гладкий сосуд, а так же вода защищена от попадания малейшей пыли (иначе при 0 градусов замёрзнет моментально) + охлаждение воды будет постепенным и + сосуд с водой не встряхивают, то замёрзнет при -10 и даже ниже градусов.
Но таких идеальных условий нет в системе отопления, так что дистиллированная вода замерзает как и обычная вода из под крана при температуре в 0 градусов Цельсия.
Источник: