Ponto de congelamento do álcool. Fórmula do álcool etílico

O que determina a salinidade da água do mar

Vendo uma figura um pouco maior 3,5 ppm

, você pode pensar que isso é uma constante para qualquer água do mar em nosso planeta. Mas nem tudo é tão simples, a salinidade depende da região. Acontece que quanto mais ao norte a região está localizada, maior esse valor.

O sul, pelo contrário, possui mares e oceanos não tão salgados. É claro que todas as regras têm suas exceções. Os níveis de sal nos mares são geralmente ligeiramente mais baixos do que nos oceanos.

Qual é a divisão geográfica em geral? Não se sabe, os pesquisadores dão como certo, há tudo. Talvez a resposta deva ser buscada nos períodos anteriores do desenvolvimento do nosso planeta. Não na época em que a vida nasceu - muito antes.

Já sabemos que a salinidade da água depende da presença de:

cloreto de magnésio.
Cloreto de Sódio.
outros sais.

Talvez, em algumas partes da crosta terrestre, os depósitos dessas substâncias fossem um pouco maiores do que nas regiões vizinhas. Por outro lado, ninguém cancelou as correntes marítimas, mais cedo ou mais tarde o nível geral teve que se estabilizar.

Portanto, muito provavelmente, uma pequena diferença está associada às características climáticas do nosso planeta. Não é a opinião mais infundada, se você se lembrar das geadas e considerar o que exatamente água com alto teor de sal congela mais lentamente.

Estágios de congelamento

É muito interessante observar como a água do mar congela. Não é imediatamente coberto com uma crosta de gelo uniforme, como água doce. Quando parte dele se transforma em gelo (e é fresco), o restante do volume fica ainda mais salgado, sendo necessária uma geada ainda mais forte para congelá-lo.

Tipos de gelo

À medida que o mar esfria, diferentes tipos de gelo se formam:

tempestade de neve;
lama;
agulhas;
Sal;
nilas.

Se o mar ainda não congelou, mas está muito perto dele, e nesse momento a neve cai, ela não derrete quando entra em contato com a superfície, mas fica saturada de água e forma uma massa viscosa e pastosa chamada neve. Congelado, esse mingau se transforma em lodo, o que é muito perigoso para os navios apanhados em uma tempestade. Por causa disso, o convés é instantaneamente coberto com uma crosta de gelo.

Quando o termômetro atinge a marca necessária para o congelamento, agulhas de gelo começam a se formar no mar - cristais na forma de prismas hexagonais muito finos. Coletando-os com uma rede, lavando o sal e derretendo-os, você descobrirá que eles são insípidos.

Quando fica ainda mais frio, a gordura começa a congelar e forma uma crosta de gelo, transparente e frágil como o vidro. Esse gelo é chamado nilas, ou garrafa. É salgado, embora seja formado a partir de agulhas sem fermento. O fato é que durante o congelamento, as agulhas capturam as menores gotas da água salgada circundante.

Somente nos mares existe um fenômeno como o gelo flutuante. Surge porque a água aqui esfria mais rápido ao largo da costa. O gelo formado ali congela até a orla costeira, razão pela qual foi chamado de gelo rápido. À medida que a geada se intensifica durante o tempo calmo, captura rapidamente novos territórios, às vezes atingindo dezenas de quilômetros de largura. Mas assim que um vento forte sobe, o gelo rápido começa a se quebrar em pedaços de vários tamanhos. Esses blocos de gelo, muitas vezes enormes (campos de gelo), são carregados pelo vento e pela corrente ao longo do mar, causando problemas para os navios.

Dessalinização da água do mar.

Em relação à dessalinização, todos já ouviram pelo menos um pouco, alguns até se lembram do filme "Water World". Quão realista é colocar um destilador portátil desses em cada casa e esquecer para sempre o problema da água potável para a humanidade? Ainda ficção, não realidade.

É tudo sobre a energia gasta, porque para uma operação eficiente são necessárias enormes capacidades, nada menos que um reator nuclear. Uma usina de dessalinização no Cazaquistão opera com esse princípio.A ideia também foi apresentada na Crimeia, mas a potência do reator de Sebastopol não foi suficiente para esses volumes.

Meio século atrás, antes de inúmeros desastres nucleares, ainda se podia supor que um átomo pacífico entraria em cada casa. Teve até slogan. Mas já está claro que não há uso de microrreatores nucleares:

Em eletrodomésticos.
Em empresas industriais.
Na construção de carros e aeronaves.
E sim, dentro dos limites da cidade.

Não esperado no próximo século. A ciência pode dar outro salto e nos surpreender, mas até agora essas são apenas as fantasias e esperanças de românticos descuidados.

Ponto de congelamento da água destilada

A água destilada congela? Lembre-se que para que a água congele, é necessário ter alguns centros de cristalização nela, que podem ser bolhas de ar, partículas em suspensão, além de danos nas paredes do recipiente em que está localizada.

A água destilada, completamente desprovida de impurezas, não possui núcleos de cristalização e, portanto, seu congelamento começa em temperaturas muito baixas. O ponto inicial de congelamento da água destilada é -42 graus. Os cientistas conseguiram alcançar o superresfriamento da água destilada a -70 graus.

A água que foi exposta a temperaturas muito baixas, mas não cristalizou, é chamada de "super-resfriada". Você pode colocar uma garrafa de água destilada no freezer, obter hipotermia e demonstrar um truque muito eficaz - veja o vídeo:

Ao bater suavemente em uma garrafa retirada da geladeira ou jogar um pequeno pedaço de gelo nela, você pode mostrar como ela se transforma instantaneamente em gelo, que se parece com cristais alongados.

Água destilada: esta substância purificada congela ou não sob pressão? Tal processo só é possível em condições de laboratório especialmente criadas.

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O CICLO DA ÁGUA NO MUNDO OCEANO

Nas regiões polares, a água, esfriando, torna-se mais densa e afunda no fundo. A partir daí, desliza lentamente em direção ao equador. Portanto, em todas as latitudes, as águas profundas são frias. Mesmo no equador, as águas do fundo têm uma temperatura de apenas 1-2 ° acima de zero.

Como as correntes transportam água quente do equador para latitudes temperadas, a água fria sobe muito lentamente das profundezas para ocupar seu lugar. Na superfície, ele aquece novamente, vai para as zonas subpolares, onde esfria, afunda até o fundo e novamente se move ao longo do fundo até o equador.

Assim, nos oceanos há uma espécie de ciclo da água: na superfície, a água se move do equador para as zonas subpolares e ao longo do fundo dos oceanos - das zonas subpolares para o equador. Este processo de mistura da água, juntamente com outros fenômenos mencionados acima, cria a unidade dos oceanos.

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.

Na seção sobre a questão de qual a temperatura mais baixa de uma solução de água e sal de sal comum (tabela, NaCl) pode ser alcançada, dada pelo autor europeu
a melhor resposta é Ao adicionar sal à água, a taxa de derretimento do gelo aumenta e a temperatura de derretimento do gelo diminui. Isso ocorre porque a adição de sal causa um enfraquecimento da coesão molecular e a destruição das redes cristalinas do gelo. O derretimento da mistura gelo-sal prossegue com a remoção de calor do ambiente, como resultado do resfriamento do ar circundante e diminuição da temperatura. Com o aumento do teor de sal na mistura gelo-sal, seu ponto de fusão diminui. A solução salina com o ponto de fusão mais baixo é chamada de eutética e sua temperatura de fusão é chamada de ponto de criohidrato. O ponto de criohidrato para uma mistura de gelo-sal com sal de mesa é -21,2°C, com uma concentração de sal na solução de 23,1% em relação à massa total da mistura, que é aproximadamente igual a 30 kg de sal por 100 kg de gelo.Com um aumento adicional na concentração de sal, não é uma diminuição na temperatura de fusão da mistura gelo-sal, mas um aumento na temperatura de fusão (a uma concentração de sal de 25% na solução para a massa total, a temperatura de fusão aumenta a -8 ° C). Ao congelar uma solução aquosa de sal de mesa em uma concentração correspondente ao ponto de criohidrato, é obtida uma mistura homogênea de gelo e cristais de sal, que é chamada de solução sólida eutética. O ponto de fusão de uma solução sólida eutética de sal de mesa é de -21,2 ° C, e o calor de fusão é de 236 kJ/kg. A solução eutética é usada para resfriamento de torque zero. Para fazer isso, uma solução eutética de sal de mesa é despejada em zeros - formas hermeticamente fechadas - e eles são congelados. Os zeros congelados são usados para resfriar balcões, armários, bolsas térmicas portáteis refrigeradas, etc. (abra o freezer de uma geladeira doméstica - você encontrará esse recipiente). com refrigeração da máquina.

Resposta de secar
a temperatura mais baixa de qualquer temperatura é zero absoluto, em torno de -273 graus Celsius

Resposta de Olia
a temperatura depende da concentração de sal na solução, quanto maior a concentração, menor o ponto de congelamento. o livro de referência foi tirado de mim por um tempo)), mas se partirmos do fato de que a água do mar é uma solução salina, podemos concluir que a temperatura de congelamento é muito menor que zero .... graus -15-20

Resposta de capaz
A solução aquosa de NaCl a 22,4% congela a 21,2°C
à questão Solução aquosa de NaCl "temperatura de cristalização"

Resposta de Yergey Neznamov
Tabela 10.8. Ponto de congelamento da solução de NaCl Teor de NaCl, g em 100 g de água 5 - -4,4 9,0 - -5,4 10,6 - -6,4 12,3 - -7,5 14,0 - -8,6 15,7 - -9,8 17,5 - -11,0 19,3 - - 12,2 21,2 - -13,6 23,1 - - 15,1 25,0 - - 16,0 26,9 - -18,2 29,0 - -20,0 30,1 — -21,2

Ponto de congelamento da água salgada

Experimentos com gelo para crianças são sempre interessantes. Conduzindo experimentos com Vlad, até fiz várias descobertas para mim.

Hoje vamos encontrar respostas para as seguintes perguntas:

Como a água se comporta quando congelada?
O que acontece se você congelar água salgada?
casaco vai aquecer o gelo?
e alguns outros…

água gelada

A água se expande quando congela. A foto mostra um copo de água congelada. Pode-se ver que o gelo subiu em um tubérculo. A água não congela uniformemente. A princípio, o gelo aparece nas paredes do copo, preenchendo gradualmente todo o recipiente. Na água, as moléculas se movem aleatoriamente, de modo que toma a forma do recipiente em que é despejada. O gelo, por outro lado, tem uma estrutura cristalina clara, enquanto as distâncias entre as moléculas de gelo são maiores do que entre as moléculas de água, então o gelo ocupa mais espaço do que a água, ou seja, ele se expande.

A água salgada congela?

Quanto mais salgada a água, menor o ponto de congelamento. Para o experimento, pegamos dois copos - em um de água doce (marcado com a letra B), no outro de água muito salgada (marcado com as letras B + C).

Depois de ficar no freezer a noite toda, a água salgada não congelou, mas cristais de gelo se formaram no copo. A água fresca virou gelo. Enquanto eu manipulava xícaras e soluções salinas, Vladik criou seu próprio experimento não planejado.

Ele derramou água, óleo vegetal em uma caneca e discretamente colocou no freezer. No dia seguinte, encontrei uma caneca de gelo e óleo turvo flutuando. Concluímos que diferentes líquidos têm diferentes temperaturas de congelamento.

A água salgada no freezer não congelou, mas o que acontece se você polvilhar sal no gelo? Vamos checar.

Experiência com gelo e sal

Pegue dois cubos de gelo. Polvilhe um deles com sal e deixe o segundo para comparação. O sal corrói o gelo, fazendo sulcos e passagens no cubo de gelo. Como esperado, o cubo de gelo polvilhado com sal derreteu muito mais rápido.É por isso que os zeladores polvilham os caminhos com sal no inverno. Se você polvilhar sal no gelo, poderá não apenas observar o derretimento, mas também desenhar um pouco!

Congelamos um grande pingente de gelo e polvilhamos com sal, pegamos pincéis e aquarela e começou a criar beleza.O filho mais velho aplicava tinta no gelo com um pincel e o mais novo com as mãos.

Nossa criatividade experiente une toda a família, então a caneta de Makarushkin entrou na lente da câmera!

Makar e Vlad são muito todo mundo gosta de congelar

. Às vezes, há itens completamente inesperados no freezer.

Eu sonhava em fazer essa experiência desde criança, mas minha mãe não tinha casaco de pele, e muitosEu não precisava de um casaco de pele e sem substitutos! Minha amada me comprou um casaco de pele e agora apresento a sua atenção esta experiência maravilhosa. No começo, eu não tinha ideia de como você poderia decidir embrulhar sorvete em um casaco de pele, mesmo que você realmente quisesse experimentar. E se o experimento falhar, como lavá-lo mais tarde. Ah, não foi! ..

Coloquei sorvete em saquinhos :) Enrolei em um casaco de pele e esperei. Nossa, tudo ótimo! O casaco de pele está intacto e o sorvete derreteu muito menos do que a amostra de controle, estando por perto sem casaco de pele.

Como é bom ser adulto, ter um casaco de pele e fazer todo tipo de experimentos infantis!

Sua Galina Kuzmina

A tabela mostra as propriedades termofísicas de uma solução de cloreto de cálcio CaCl 2 dependendo da temperatura e concentração de sal: calor específico da solução, condutividade térmica, viscosidade de soluções aquosas, sua difusividade térmica e o número de Prandtl. A concentração de sal CaCl 2 em solução é de 9,4 a 29,9%. A temperatura na qual as propriedades são dadas é determinada pelo teor de sal da solução e varia de -55 a 20°C.

cloreto de cálcio CaCl 2 não pode congelar até menos 55°С
. Para conseguir este efeito, a concentração de sal na solução deve ser de 29,9%, e sua densidade será de 1286 kg/m 3 .

Com o aumento da concentração de sal em uma solução, não apenas sua densidade aumenta, mas também propriedades termofísicas como a viscosidade dinâmica e cinemática de soluções aquosas, bem como o número de Prandtl. Por exemplo, viscosidade dinâmica da solução de CaCl 2
com uma concentração de sal de 9,4% a uma temperatura de 20°C é 0,001236 Pa s, e com um aumento na concentração de cloreto de cálcio na solução para 30%, sua viscosidade dinâmica aumenta para um valor de 0,003511 Pa s.

Deve-se notar que a temperatura tem a maior influência na viscosidade das soluções aquosas deste sal. Quando uma solução de cloreto de cálcio é resfriada de 20 a -55°C, sua viscosidade dinâmica pode aumentar em 18 vezes e a cinemática em 25 vezes.

Dado o seguinte propriedades termofísicas da solução de CaCl 2
:

, kg/m3;
ponto de congelamento °С;
viscosidade dinâmica de soluções aquosas, Pa s;
Número Prandtl.

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A que temperatura a água do mar pode congelar?

Mas a pergunta principal ainda não foi respondida. Já aprendemos que o sal retarda o congelamento da água, o mar será coberto por uma crosta de gelo não a zero, mas a temperaturas abaixo de zero. Mas até onde as leituras do termômetro devem ir para menos para que os moradores das regiões litorâneas não ouçam o som habitual das ondas quando saem de suas casas?

Para determinar esse valor, existe uma fórmula especial, complexa e compreensível apenas para especialistas. Depende do indicador principal - nível de salinidade
. Mas como temos um valor médio para este indicador, podemos encontrar também o ponto médio de congelamento? Ah com certeza.

Se você não precisa calcular tudo até um centésimo, para uma determinada região, lembre-se da temperatura em -1,91 graus
.

Pode parecer que a diferença não seja tão grande, apenas dois graus. Mas durante as flutuações sazonais de temperatura, isso pode desempenhar um papel enorme onde o termômetro cai pelo menos 0. Seria apenas 2 graus mais frio, os habitantes da mesma África ou América do Sul poderiam ver gelo perto da costa, mas infelizmente. No entanto, não achamos que eles estejam muito chateados com essa perda.

Propriedades termofísicas da solução de NaCl

A tabela mostra as propriedades termofísicas de uma solução de cloreto de sódio NaCl dependendo da temperatura e concentração de sal. A concentração de cloreto de sódio NaCl em solução é de 7 a 23,1%. Deve-se notar que quando uma solução aquosa de cloreto de sódio é resfriada, sua capacidade de calor específico muda ligeiramente, a condutividade térmica diminui e a viscosidade da solução aumenta.

Dado o seguinte propriedades termofísicas da solução de NaCl
:

densidade da solução, kg/m3;
ponto de congelamento °С;
capacidade calorífica específica (massa), kJ/(kg deg);
coeficiente de condutividade térmica, W/(m graus);
viscosidade dinâmica da solução, Pa s;
viscosidade cinemática da solução, m2/s;
difusividade térmica, m 2 /s;
Número Prandtl.

Do que é feita a água do mar?

Como o conteúdo dos mares é diferente da água doce? A diferença não é tão grande, mas ainda assim:

Muito mais sal.
Os sais de magnésio e sódio predominam.
A densidade difere ligeiramente, dentro de alguns por cento.
Sulfeto de hidrogênio pode se formar em profundidade.

O principal componente da água do mar, por mais previsível que pareça, é a água. Mas, ao contrário da água dos rios e lagos, contém grandes quantidades de cloretos de sódio e magnésio
.

A salinidade é estimada em 3,5 ppm, mas para deixar mais claro - em 3,5 milésimos de um por cento da composição total.

E mesmo isso, não o número mais impressionante, fornece à água não apenas um sabor específico, mas também a torna intragável. Não há contra-indicações absolutas, a água do mar não é um veneno ou uma substância tóxica, e nada de ruim acontecerá com alguns goles. Será possível falar sobre as consequências se uma pessoa estiver pelo menos ao longo do dia. Além disso, a composição da água do mar inclui:

Flúor.
Bromo.
Cálcio.
Potássio.
Cloro.
sulfatos.
Ouro.

É verdade que, em termos percentuais, todos esses elementos são muito menos do que sais.

Estados e tipos de água

A água no planeta Terra pode assumir três estados principais de agregação: líquido, sólido e gasoso, que podem se transformar em diferentes formas que coexistem simultaneamente entre si (icebergs na água do mar, vapor d'água e cristais de gelo nas nuvens do céu, geleiras e -rios caudalosos).

Dependendo das características da origem, finalidade e composição, a água pode ser:

fresco;
mineral;
náutico;
beber (aqui incluímos água da torneira);
chuva;
descongelado;
salobra;
estruturada;
destilado;
desionizado.

A presença de isótopos de hidrogênio torna a água:

leve;
pesado (deutério);
superpesado (trítio).

Todos sabemos que a água pode ser mole e dura: este indicador é determinado pelo conteúdo de cátions de magnésio e cálcio.

Cada um dos tipos e estados agregados de água que listamos tem seu próprio ponto de congelamento e fusão.

Vídeo de água salgada congelando

Como fazer água da torneira destilada

Ponto de congelamento do álcool. Fórmula do álcool etílico O que você sabe sobre o ponto de ebulição da água?

Como a água do mar afeta o cabelo?

O regime de temperatura determina, em primeiro lugar, a velocidade do processo de congelamento.

A temperatura na faixa de valores positivos e negativos afeta a taxa de reações, a solubilidade dos compostos, a taxa de dissolução, coagulação, bem como a concentração de pares de íons não dissociados. Existem vários tipos de temperatura em soluções: estrutural, ponto de congelamento. Temperatura de início da cristalização (ponto de congelamento) - a temperatura na qual, como resultado do resfriamento da solução, começa a formação de cristais. A depressão do ponto de congelamento ΔTz é a diferença entre o ponto de congelamento de um solvente puro e de uma solução. O ponto de congelamento da salmoura é sempre menor que o ponto de congelamento da água pura e depende da concentração de sais dissolvidos. Esta dependência para salmouras pode ser expressa pela equação:

Onde PARA
- coeficiente de proporcionalidade; COM
é a concentração do soluto na solução.

Em soluções menos diluídas, a temperatura de início de cristalização é determinada a partir do diagrama de estado do sistema correspondente. Como a temperatura de congelamento das águas do mar e das salmouras naturais altamente mineralizadas será diferente, assumimos que essa temperatura deve ser calculada usando fórmulas diferentes.

Fizemos uma aproximação dos dados experimentais sobre os pontos de congelamento das soluções de sal de cozinha, água do mar e salmouras naturais utilizadas no trabalho. As dependências das mudanças de temperatura de congelamento em formas gráficas e analíticas são apresentadas nas Figuras 41-43.

Arroz. 41. A dependência do ponto de congelamento da salinidade de uma solução salina

Arroz. 42. Dependência do ponto de congelamento da água do mar da salinidade

Arroz. 43. Dependência do ponto de congelamento da salmoura da salinidade

A partir dos valores de ponto de congelamento apresentados (Tabela 9), pode-se observar que o ponto de congelamento diminui à medida que a salinidade total da solução aumenta e à medida que aumenta o número de componentes incluídos no sistema congelado - ΔТз(NaCl)

Tabela 9. Análise das dependências gráficas construídas

Ctot, g/dm 3	Ponto de congelamento, °С
solução de NaCl	água do mar
t=8∙10 -5 M 2 -0,0945M+1,0595,	0,0557M+0,0378,	t=-2∙10 -4 M 2 -0,0384M-0,7035,

*
R 2 - confiabilidade de aproximação

Sabe-se que o congelamento de sais individuais da água dessalinizada ocorre em diferentes temperaturas, por exemplo, a uma temperatura de -2°C, precipita carbonato de cálcio. A -3,5 ° C sulfato de sódio. Quando a temperatura cai para -20 ° C, o sal de mesa precipita, para -25,5-26 ° C cloretos de magnésio e em temperaturas muito baixas - 40-55 ° C, cloretos de potássio e cálcio precipitam. Para temperaturas negativas, o processo de formação de hidratos cristalinos, que são instáveis em temperaturas abaixo de 0°C, é específico. Por exemplo, hidrohalita NaCl * 2H 2 O é formado a -0,15 ° C, MgCl 2 * 12H 2 O é estável a -15 ° C, e MgCl 2 * 8H 2 O está abaixo de 0 ° C, Na 2 CO 3 * 7H 2 O é formado apenas a -10°C. KCl cristaliza a 0°С na forma de KCl, a -6,6°С já coexistem duas fases - KCl e KCl*H 2 O, a -10,6°С apenas precipita KCl*H 2 O. Em temperaturas negativas, hidratos cristalinos individuais com o número máximo possível de moléculas de água de cristalização, de acordo com os números de coordenação em um determinado valor, e suas misturas (mas não cristais mistos). Uma diminuição anômala no ponto de congelamento de soluções concentradas deve ser observada.

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A que temperatura a água congela? Parece - a pergunta mais simples que até uma criança pode responder: o ponto de congelamento da água à pressão atmosférica normal de 760 mmHg é zero graus Celsius.

No entanto, a água (apesar de sua distribuição extremamente ampla em nosso planeta) é a substância mais misteriosa e não totalmente compreendida, portanto, a resposta a essa pergunta requer uma discussão detalhada e fundamentada.

Na Rússia e na Europa, a temperatura é medida na escala Celsius, cujo valor mais alto é de 100 graus.
O cientista americano Fahrenheit desenvolveu sua própria escala com 180 divisões.
Há outra unidade de medida de temperatura - kelvin, em homenagem ao físico inglês Thomson, que recebeu o título de Lord Kelvin.

Por que você não deve beber água do mar

Já tocamos brevemente neste tópico, vamos analisá-lo com um pouco mais de detalhes. Juntamente com a água do mar, dois íons entram no corpo - magnésio e sódio.

Sódio	Magnésio
Participa na manutenção do equilíbrio água-sal, um dos principais íons junto com o potássio.	O principal efeito é no sistema nervoso central.
Com o aumento do número N / D no sangue, o fluido é liberado das células.	Muito lentamente excretado do corpo.
Todos os processos biológicos e bioquímicos são perturbados.	Um excesso no corpo leva à diarréia, o que agrava a desidratação.
Os rins humanos não são capazes de lidar com tanto sal no corpo.	Talvez o desenvolvimento de distúrbios nervosos, condição inadequada.

Não se pode dizer que uma pessoa não precise de todas essas substâncias, mas as necessidades sempre se encaixam dentro de certos limites. Depois de beber alguns litros dessa água, você irá muito além de seus limites.

No entanto, hoje a necessidade urgente do uso da água do mar pode surgir apenas entre as vítimas de naufrágios.