علوم فیزیک

چرا یخ زدن آب در لوله، آن را می ترکاند؟

تبلیغات
راهنما و نیازمندی های رایگان خرید و فروش، استخدام و خدمات در ایران

افرادی که در مناطق سردسیر زندگی می کنند، می دانند که باید در رادیاتور ماشین ضد یخ ریخته، لوله های آب را تخلیه و آنها را عایق بندی کرد (دور لوله ها را با پارچه و… می بندند). آنها می دانند که اگر این کار را انجام ندهند، رادیاتور می شکند و لوله های آب می ترکند.

خب؛ چرا این کار را انجام می دهند؟ قوانین فیزیک دلیل این رویداد را توضیح می دهد. شما می توانید دلیل شکستن لوله های آب در فصل زمستان را با زبان فیزیک بخوانید.

به عنوان مثال، زمانی که مواد از حالت مایع به جامد تبدیل شوند، منقبض می شوند. اما در مورد آب، درست بر عکس است؛ یعنی آب وقتی سرد می شود، به جای منقبض شدن، منبسط می شود و میزان این انبساط کم نیست بلکه \frac{1}{9} حجم آب افزایش می یابد. بنابراین اگر شما ۹ لیتر آب داشته باشید و منجمد شود، ۱۰ لیتر یخ جامد خواهید داشت! این همان چیزی است که در مورد آب رادیاتور و لوله های آب، هنگام انجماد، رخ می دهد. ۱۰ لیتر یخ به فضای بیشتری نسبت به ۹ لیتر آب احتیاج دارد. اما لوله های رادیاتور نمی توانند افزایش حجم پیدا کنند و فضای بیشتری به وجود آورند. بنابراین وقتی که آب منجمد می شود، با شکستن لوله، فضای لازم برای افزایش حجم به دست می آید.

نکته ی جالب در این فرآیند، قدرت زیاد آب می باشد، چون لوله های آب از فلز سخت و محکم ساخته می شوند.

در کشورهایی مانند فنلاند، از این قدرت و نیروی آب استفاده می کنند. در معادن سنگ، شکاف های سنگ ها و صخره ها را با آب پر می کنند تا منجمد شود. آب منجمد شده مانند یک گُوِه (ابزاری مکانیکی است که برای ایجاد شکاف بین اجسام بکار می رود.) عمل کرده و صخره ها را جابجا می کند، و به عبارتی قطعات بزرگ سنگ بوسیله قدرت و نیروی انجماد شکسته می شوند.

یخ فضای بیشتری نسبت به آب اشغال می کند، سبک تر از آب است و روی آب شناور می ماند. زمانی که مقدار آب زیاد باشد، به صورت یک پارچه یخ نمی زند بلکه ابتدا یک قشر یخ در بالا، آب را در زیر خود گرم نگه می دارد و سپس سطح زیرین نیز یخ می زند.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «چرا یخ زدن آب در لوله، آن را می ترکاند؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب به من بگو چرا و چگونه، نوشته ی آرکادی لئوکوم و ترجمه سعید درودی از انتشارات بهزاد، منتشر شده در ۱۳۹۱ با شابک ۸-۵۷-۵۹۵۹-۹۶۴ به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.

برچسب ها
تبلیغات
فروشگاه شارژ، محصولات مجازی و خدمات بر خط های یو

دیدگاهتان را بنویسید

مقالات مرتبط