Зачем дороги посыпают солью?

Ответ в следующем. Температура плавления смеси двух разных веществ всегда ниже, чем по отдельности. Допустим, у меня есть металл А, который плавится при температуре 600°. Если я добавлю к нему какой-нибудь металл Б, то получившаяся смесь будет плавиться при температуре, скажем 580°. Или если металл Б плавится при 800°, то добавим немного металла А, и станет 780°.


Данная особенность очень удобна при контроле качества чистоты получения различных веществ. Если мы хотим получить чистый металл А, а температура плавления опытного образца ниже 600°, значит в этом образце присутствуют загрязнения.


Причина в том, что при затвердевании такой смеси получается конфликт кристаллических решеток металла А и металла Б, в результате эти самые решетки получаются ломаными, неправильными, и на образование таких решеток нужно больше теплоты, чем на образование геометрически правильных решеток чистого вещества. Ну да ладно, суть не в этом.


Суть в том, что то же самое происходит со снегом и солью. Если их смешать, то температура плавления снега уменьшится. Получившаяся температура зависит от пропорции исходных веществ. Если взять совсем немного соли, то понижение будет незначительным. Взять больше соли - будет больше понижение. Существует некоторая оптимальная пропорция, при которой понижение температуры плавления будет максимальным, кто изучал в университете материаловедение, наверняка слышал, что такая смесь называется эвтектической. Если концентрацию соли повышать дальше, то температура плавления будет наоборот расти.


Для снега и поваренной соли минимальная достижимая температура плавления = -21.2°С.

Замерзло лобовое стекло автомобиля? Нет проблем! Просто посыпьте его солью, и через некоторое время лед растает!

Что же на самом деле тут происходит? А дело в том, что с точки зрения снега лобовое стекло становится горячим! Моя температура плавления -20°С, а температура стекла 0°С, слишком горячо для меня! И я плавлюсь. А еще меня окружает горячий воздух температурой 0°С. Я плавлюсь.


То же самое с гололедом. На меня бросают соль, и вдруг асфальт становится для меня невыносимо горячим! Воздух тоже становится горячим!


Или взять эксперимент со сжатием в кулаке смеси снега с солью.

Нет, никаким химическим ожогом тут, вопреки мнению некоторых людей, не пахнет.

Дело в том, что чистый снег охлаждает руку, но не может охладить ее ниже 0°С.

Если же добавить соль, то он охлаждает руку до -20°С!


Однако не это является главной причиной ожогов. Когда снег плавится, он поглощает из окружающей среды огромное количество тепла. Это называется скрытой теплотой плавления. Она в сотни раз больше теплоемкости снега.

К примеру, для того, чтобы нагреть 1 кг снега с -1° до 0°, требуется 2 кДж тепла.

А для того, чтобы расплавить 1 кг снега, требуется 335 кДж тепла!


Поэтому, когда в снег добавляют соль, интенсивность его плавления резко возрастает, и он буквально высасывает из всего вокруг себя тепло. Осторожно, можно получить серьезные ожоги! Лучше не прикладывайте к коже, а используйте, например, чтобы быстро охладить напитки. Или сделать мороженое.


Вот так вот. Будут вопросы - пишите!

Наука | Научпоп

7.7K постов78.5K подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

Основные условия публикации

- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

- Видеоматериалы должны иметь описание.

- Названия должны отражать суть исследования.

- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.


Не принимаются к публикации

- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.


Наказывается баном

- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

- Попытки использовать сообщество для рекламы.

- Фальсификация фактов.

- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

- Троллинг, флейм.

- Нарушение правил сайта в целом.


Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество Пикабу.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
1
Автор поста оценил этот комментарий
Объясните тупому. То есть мне. Автор пишет, что у сплава будет ниже температура плавления. При этом комментируя тем, что на образование корявых решеток требуется больше теплоты. Тут я и не понял - как так? Для меньшей температуры плавления нам нужно затратить больше теплоты?
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Возьмем затвердевший сплав. У него уже сформирована эта корявая неправильная решетка, на построение которой была затрачена дополнительная энергия. Получается как бы в этой решетке "запасена" лишняя энергия, которой нет у чистой решетки. Представь себе идеальную кубическую решетку. А теперь как-нибудь искази ее, затрать энергию.

Мысленно ударь по ней молотком. Покрути один слой относительно другого.


Так вот, эти несовершенства, которые ты создал, как бы запасают энергию, которую ты потратил на их создание. Такую несовершенную решетку легче расплавить, чем идеальную.

Уфф, надеюсь понятно.


Таким образом, сплав двух веществ плавится при меньшей температуре, чем чистые вещества. Энергия-то уже запасена.

-----------------------------------------------

Теперь попробуем объяснить затвердевание жидкого сплава. Как происходит кристаллизация? Ох, е-мое, опять пост пилить. Без картинок тут не объяснить.

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку