Замерзание воды, его свойства значение для человека

Содержание

Температура замерзания дистиллированной воды

Замерзает ли дистиллированная вода? Напомним о том, что для замерзания воды необходимо присутствие в ней неких центров кристаллизации, коими могут стать пузырьки воздуха, взвешенные частицы, а также повреждения стенок ёмкости, в которой она находится.

Вода, подвергнутая воздействию очень низких температур, но при этом не кристаллизовавшаяся, называется «переохлаждённой». Можно, поместив бутылку с дистиллированной водой в морозильную камеру, добиться её переохлаждения, а затем продемонстрировать очень эффектный трюк — смотрите в видео:

Тихонько постучав по бутылке, извлечённой из холодильника, или бросив в неё небольшой кусочек льда, можно показать, как мгновенно она превращается в лед, имеющий вид удлинённых кристаллов.

Дистиллированная вода: замерзает или нет под давлением эта очищенная субстанция? Такой процесс возможен лишь в специально созданных лабораторных условиях.

Малый источник энергии.

Электрокотел как малый источник энергии. Простой, но недешевый вариант.

Для того, чтобы система отопления благополучно пережила холодную ночь или несколько морозных дней, можно предусмотреть небольшой источник энергии, достаточной мощности, чтобы система не замерзла. Это может быть электрокотел или ТЭН, встроенный в твердотопливный котел. Еще можно воспользоваться водогрейной колонкой на газу или электрической, подключенной к системе отопления. Так же я не исключаю возможности подключения к основному твердотопливному котлу газовой или жидкотопливной горелки с небольшим расходом топлива. Сейчас на многих твердотопливных котлах уже на заводе предусматривают возможность установки горелки. Так что здесь, все зависит от вашей фантазии и состояния вашего кошелька. Естественно, что все это будет работать только в случае принудительной циркуляции.

Экспресс-ответы

При скольких градусах замерзает вода:

В трубах отопления? В случае отключения отопления или поломки отопительного котла в частном доме или на даче замерзание воды в них может произойти примерно через пару дней при температуре -5 градусов. Отсрочить наступление такого исхода поможет теплоизоляция труб и остальных элементов здания. Внутри жилого помещения замерзание воды в трубах наступает уже при -1 градусе. Если такая температура продержится 2-3 дня, это может закончиться разрывом труб и отопительных батарей.
Под землей? Подземные воды могут быть жидкими, твёрдыми и парообразными. Твёрдой фазой воды в почве является лёд, который может быть как многолетним (в условиях вечной мерзлоты), так и сезонным. Замерзание почвенных вод происходит при температуре ниже нуля, поскольку все они представляют собой не чистую воду, а всевозможные её растворы. Величина температуры замерзания во многом зависит от минерализации грунтовых вод.
На лету? У жителей Якутии есть нехитрый способ определения температуры воздуха: она ниже -42 градусов, если выпущенный человеком плевок успевает замёрзнуть, не долетев до земли.
В вакууме? Содержимое пробирки, поставленной под колокол вакуумного насоса при температуре 0 градусов, сначала закипает, а после испарения восьмой части жидкости происходит образование ледяной корки на её поверхности.
В двигателе автомобиля? Максимальная температура замерзания воды в двигателе может достичь -5 градусов: при более низких значениях кристаллы льда попросту разорвут внутреннее устройство блока двигателя. Точно такой же является температура замерзания воды в радиаторе. Подобные проблемы в машине могут возникнуть при условии недостаточного утепления вышеперечисленных агрегатов, а также вследствие слишком продолжительной стоянки.
На катке? В зависимости от того, какие соревнования предполагается проводить на ледовой арене, температура поверхности льда может составлять от -3 до -5 градусов. Лёд с более высокой (от -3 до -4) температурой поверхности подходит для фигурного катания, поскольку именно его мягкость позволяет обеспечить необходимую силу сцепления с коньками. Более жёсткий лёд, подходящий для командной игры в хоккей, получается при температуре -5 градусов. На «холодном» льду возрастает скорость игроков и уменьшается возможность образования снежной «каши» на его поверхности. Качество льда в первую очередь зависит от химического состава воды, поэтому для его заливки используют не обычную жидкость из-под крана, а либо очищенную, либо обработанную специальными кондиционерами воду.

Источник

Экзотические способы.

Фантазия народных умельцев, поистине, неисчерпаема. И каждый творит в меру своих сил и возможностей. Тем не менее, и эти способы избежать замораживания отопления имеют право на жизнь.

Например, использовать вместо антифриза – машинное масло. Ну, просто много у него этого масла. Оно, ведь, не замерзает, а только густеет. Ну и что, что пожароопасное. Это наш народ никогда не пугало.

Или более безопасный способ (как сказать. ). Встроить ТЭН в радиатор отопления, резьба-то совпадает. Ну и что, что опрокидывает циркуляцию и нарушает все правила электробезопасности. Работает же? Работает. Только будьте осторожны, и думайте, прежде чем делать.

В целом, подводя итоги, опять повторюсь: разумное сочетание всех или некоторых способов не заморозить систему отопления, исключая антифриз, конечно, позволяет повысить надежность работы всей системы. (Ага, замуровать в тепловой щит бак из нержавейки со встроенным ТЭНом или приклеить на радиатор отопления инфракрасный пленочный теплый пол, — шутка).

Методы разморозки труб

У любых методов разморозки труб

есть правила, нарушать которые очень опасно. Лучше, если разморозкой занимаются специалисты, но если Вам не удалось их найти, то в любом случае нужно знать следующее:

перед разморозкой необходимо полностью открыть кран, ближайший к месту замерзания воды в трубе;
размораживать следует очень медленно, постепенно переходя от открытого расходного крана к более дальним участкам трубы;
температура размораживаемой трубы всегда должна быть такой, чтобы до нее можно было дотронуться рукой;
помните, если Вы трубу перегреете, может образоваться пар, избыточное давление в трубе при этом может привести к ее разрыву по характеру близким к взрыву.

Самый простой метод разморозки труб внутри помещения

– это включить систему автономного обогрева дома. Прогреется дом, и трубы разморозятся самостоятельно.При разморозке вне дома (в подвале) можно обмотать место, где образовалась ледяная пробка тряпками и непрерывно поливать эти тряпки горячей водой. Под место полива подставить ведро или таз, чтобы вода не растекалась и не образовывала наледь. Хорошие результаты можно получить, отогревая трубу электрической грелкой или одеялом с электро – обогревом. Грелка или одеяло оборачиваются вокруг трубы, сверху набрасывается любой теплоизоляционный материал. Вся конструкция подключается к электросети, термостат последовательно переключается с малой степени мощности до самой большой. Затем плавно и не спеша, передвигаете всю конструкцию до конца ледяной пробки. В помещениях и подвалах трубы вполне безопасно размораживать электрофеном для укладки волос или электрообогревателем с вентилятором. Струя теплого воздуха просто направляется в обогреваемое место. Трубы в стенах и деревянных перекрытиях оченьэффективно размораживаются с помощью обычных электро – ламп с отражающим тепловую энергию рефлектором. В этом случае электропроводка должна быть рассчитана на мощность чуть большую, чем мощность применяемой электролампы. Все вышеперечисленные методы вполне применимы идля разморозки металлопластиковых труб . При их разморозке температура должна быть не более 120 градусов. И, наконец, самый опасный метод. Для разморозки можно воспользоваться пропановой горелкой с рассекателем пламени. За отогреваемой трубой обязательно устанавливается лист асбестового картона. Кроме того, рядом должен быть огнетушитель и расчищенные, свободные места для возможной эвакуации всех участвующих в работах по разморозке людей

Нельзя оставлять без присмотра горящую горелку, а нагрев нужно проводить постепенно и очень осторожно. Из – за высокого риска к этому методу можно обращаться как к крайнему и последнему врешении проблемы разморозки труб

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.

Температура замерзания воды — интересные свойства и значения

Чистая вода — считается самой лучшей жидкостью, которая отлично очищает и увлажняет организм. Человеческое тело состоит из воды где-то на 70%.

Если вы испытываете усталость, сонливость или вялость, то рекомендуется выпить один стакан теплой воды. По результатам эксперимента, человеку на один килограмм массы тела следует выпивать около 30 мл воды. Поэтому если ваш вес составляет 70 кг, то советуется каждый день потреблять 2,1 л воды. Чтобы удовлетворить потребности организма в жидкости, рекомендуется ежедневно выпивать не менее 1,5 литра воды, можно пить каждые 40-50 минут по пол стакана водички.

Вода обладает многими полезными свойствами и без неё невозможно жизнь на Земле. Все знают, чтобы вода замерзла, температура замерзания должна быть 0 градусов Цельсия, но это в случае нормальных природных условиях.

Стоит отметить, что давление в разных точках земного шара существенно отличается, поэтому температура замерзания воды зависит от определенного показателя давления.

Важно понять тот факт, что чем выше будет давление в окружающей среде, тем больше температура замерзания или наоборот, чем ниже в природной среде давление, тем меньше температура кристализации

Температура замерзания воды в океанах и морях

Не забывайте учитывать наличие молекул и примесей в воде. Они сильно влияют на температуру замерзания воды. К примеру, солёная вода способна замерзать при очень низких температурах (около -2 градусов Цельсия).

Если взять абсолютно чистую воду, то она может даже не замерзнуть при температуре -70 градусов Цельсия. Кровь рыб обычно замерзает при температуре -1 °С. Многие ученые задавались вопросом, как рыбам удается не замерзнуть при слишком низких температурах. Оказывается, существуют такие виды рыб, которые способны вырабатывать в поджелудочной железе белки. Именно они впитываются кровью и не дают возможности начать процесс кристализации.

Интересные свойства и значения воды

Дистиллированная вода является отличным диэлектриком и почти не способна проводить ток.
При замерзании и испарении она расширяется.
Единственное вещество, которому удается находиться сразу в трёх агрегатных состояниях.
Способна растворить практически все вещества на Земле.
Ледники содержат в себе около 2/3 части всего мирового запаса пресной воды.
Принято считать, что температура замерзания пресной воды составляет 0 градусов по Цельсию, а морская вода замерзает при температуре — -1,8°С.

Использование тепловых аккумуляторов.

Бойлер — как малый источник энергии, бак-аккумулятор тепла и источник ГВС. Вот только система стала открытой.

Если в схеме системы отопления предусмотрена возможность накопления тепла за счет нагрева дополнительного бака с водой или теплового щита из кирпича, накопленного тепла может хватить на несколько суток. Правда, при этом мощность котла должна быть, как минимум, в два раза больше расчетной, чтобы создавать избыточное тепло. Или нужно иметь дополнительный источник тепла, за счет которого тепло будет аккумулироваться.

Расширительный бак — как тепловой аккумулятор.

В качестве дополнительного бака можно поставить расширительный бак увеличенной емкости с двумя (это обязательное условие теплообмена) вводами: вход и выход. Или разместить герметичный и теплоизолированный бак, рассчитанный на давление в системе, в любом удобном месте системы отопления (можно приспособить электрический бойлер, правда, емкостью, желательно, не меньше 200 литров, а это много. ). Можно предусмотреть возможность подключения этого бака к системе отопления, в случае необходимости.

Использовать накопленное тепло кирпичного теплового щита можно с помощью вмурованного в него теплообменника (грубо говоря, нужно радиатор замуровать в кладке теплового щита). И тогда, за счет этого тепла, некоторое время система отопления будет обогревать остальные помещения дома. Тепловой щит не обязательно должен быть подключен к котлу отопления, он вместе, например, с печь-плитой может быть дополнительным источником тепла в доме. А чтобы лишний раз не греть тепловой щит, никто не мешает сделать теплообменник отключаемым.

Состояния и виды воды

Вода на планете Земля может принимать три основных агрегатных состояния: жидкое, твёрдое и газообразное, которые способны трансформироваться в разные формы, одновременно сосуществующие друг с другом (айсберги в морской воде, водяной пар и кристаллы льда в облаках на небе, ледники и свободно текущие реки).

В зависимости от особенностей происхождения, назначения и состава вода может быть:

пресной;
минеральной;
морской;
питьевой (сюда же отнесём водопроводную воду);
дождевой;
талой;
солоноватой;
структурированной;
дистиллированной;
деионизированной.

Наличие изотопов водорода делает воду:

лёгкой;
тяжёлой (дейтериевой);
сверхтяжёлой (тритиевой).

Все мы знаем о том, что вода бывает мягкой и жёсткой: этот показатель определяется содержанием катионов магния и кальция.

Каждый из перечисленных нами видов и агрегатных состояний воды имеет свою температуру замерзания и плавления.

Подготовка системы отопления к морозам

Бывают ситуации, когда батареи греют только в половине дома. Или же работают все радиаторы, но они еле теплые, хотя котел работает на полную мощность. Чтобы теплосеть оптимально функционировала весь отопительный сезон, перед запуском работы отопления выполните несколько процедур:

Промывка

Перед отопительным сезоном чистой водой под давлением промойте трубы (до вытекания полностью прозрачной воды). Промывку труб обязательно следует производить, если система отопления сливается на длительное время – внутренняя поверхность интенсивно окисляется и ржавеет без теплоносителя. Чем дольше периоды без жидкости, тем хуже – чистить нужно механически, щеткой. Конечно, это трудоемкий и рутинный процесс. А вот если ваша система не сливалась и в ней не было утечек (не подпитывалась), то и промывать ее не надо.

Проверка герметичности системы

При заполнении труб теплоносителем, проверьте герметичность системы.

В закрытом контуре герметичность проверяют по манометру. Если заполнили систему водой с гидравлическим давлением в 1 атм., то при отсутствии утечки и сброшенном воздухе из контура, показание манометра должно остаться 1 атм. Если давление ниже – ищем утечку визуально. Осмотрите все соединения и места сварочных швов. Если на открытых участках протечек не обнаружили, то вероятно, что труба протекает в скрытом месте, под стяжкой или в стене.

В открытой системе с естественной циркуляцией утечку теплоносителя ищем визуально.

Проверка вентиляционных и дымоходных каналов

При отоплении твердотопливными или газовыми каналами, чтобы гарантировать достаточную для котла тягу, обследуйте приточную вентиляцию и канал дымохода. Дымоход у твердотопливного котла нужно чистить каждый год не менее одного раза. Если используете топливо из хвойных пород, имеющее повышенное содержание смол, или ваш котел часто работает в экономном режиме (что приводит к повышенному образованию дегтя на стенках дымохода), чистить дымоход нужно дополнительно, в течение отопительного сезона.

Чистка производится механически, металлическими ёршиками или щетками.

Удаление воздушных пробок

После запуска отопления, когда в трубах появится давление, стравите скопившийся в радиаторах воздух. Удаление воздушных пробок выполняется с помощью ручных кранов или через автоматические клапаны, которые устанавливаются в верхней точке каждого подконтура.

Заполнение теплоносителем

Кроме этого, если теоретически существует вероятность отключения циркуляции теплоносителя заполните весь контур отопления не простой водой, а незамерзающим антифризом (этиленгликоль, пропиленгликоль) или их смесью.

Балансировка тепла

Для эффективного распределения тепла по помещениям, выполните балансировку всех батарей. Тогда вы обеспечите необходимую температуру в каждом отдельном помещении – в ванных и санузлах теплее, в прихожих, спальнях – прохладней.

Системы антиобледенения и сетевого обогрева труб

Заморозка труб несет в себе еще одну опасность – трубы лопаются, и вода начинает подмывать конструкции дома, в том числе его фундамент. В последующем необходим серьезный ремонт и вполне ощутимые финансовые затраты на него. Избежать этого помогают системы антиобледенения и сетевого обогрева труб. Для обеспечения постоянной внешней разморозки используют следующие устройства сетевого обогрева труб. Последовательный резистивный кабель – эта система антиобледенения

очень хорошо подходит для труб большой протяженности. В случае компактного обогрева используют последовательные резистивные кабели с термостатом или кабели саморегулирующиеся. При обеспеченииантиобледенения труб с питьевой водой похожие кабели прокладываются прямо внутри труб, при этом вода остается достаточно холодной.

Эффективный способ как отогреть воду в пластиковой трубе

Во многих домах водоснабжение осуществляется по пластиковым трубам. Если вы обнаружили, что зимой ваша труба замёрзла, то следует её хорошенько отогреть.

Для того, чтобы это сделать, вам придётся взять:

стальную закалённую проволоку с диаметром в 3 мм;
длинный гидроуровень;
клизму;
100 литров кипятка;
металлическое ведро;
кусачки;
двужильный провод из меди;
обычную вилку для розетки;
насос;
поливной шланг;
трубу с краном на конце;
100 литровую бочку;
кипятильник.

Первым делом сделайте проволоку ровной. Приготовьте гидроуровень. Один конец проволоки заверните в петлю. Изолентой соедините петлю к трубке гидроуровня. Головка уровня должна выходить на 1 сантиметр. Возьмите изоленту и соедините проволоку с уровнем на всю длину. Оставшийся конец гидроуровня закрепите к клизме. Теперь проволоку с трубкой засуньте в пластиковую трубу, где замёрзла ваша вода. Двигайте её до момента, когда почувствуете, что упёрлись в лёд. Теперь клизмой вводите кипяток и толкайте проволоку внутрь трубы. Под конец трубопровода поставьте ведро, чтобы лилась холодная вода.

Как отогреть замерзший водопровод: 4 эффективных способа

Когда температура на улице опустилась ниже нормы, и вы заметили, что водопровод замерз, не спешите покупать новые трубы. Есть проверенные способы, которые помогут вам справиться с этой проблемой.

С помощью горячей воды

Если вы обнаружили или на 100% уверены, что участок вашего водоснабжения замёрз на «открытом» месте, где можно использовать кипяток для обогрева трубы – то используйте кипяток. Перед этим возьмите ветошь и обмотайте трубу вокруг. Она заберёт всю воды и увеличит время взаимодействия кипятка с трубой. Лейте горячую воду до момента, пока лёд полностью не растает. Чтобы ускорить процесс, можете включить кран.

Способ хорош для помещений. Если у вас замерз подземный незамерзающий трубопровод, то кипяток тут явно не поможет. Придётся осуществлять отогрев трубы таким способом на протяжении более 10 часов, чтобы лёд смог оттаять.

Использовать строительный фен

С помощью горячего воздуха от строительного фена, лёд можно легко растопить. Владельцы таких фенов рекомендуют повесить над обогревающей трубой полиэтиленовую плёнку. Так тепловые потери снизятся в разы, что даст фену работать наиболее эффективно. Можно также пользоваться феном вместе с парогенератором.

Для этого следует воспользоваться сварочным аппаратом. Чтобы отогреть трубу таким способом, надо один провод (плюс) подключить к одному концу трубы, а второй (минус) — ко второму концу. Буквально за пару минут лёд растает. Принцип работы такого способа схож с кипятильником. Преимуществом использования электрического тока в том, что греется только вода. Провода трансформатора остаются холодными. Это не позволит пластиковой трубе плавиться вместе с водой. Минус способа – нужен трансформатор.

Найти специалистов

Можно не мучиться самостоятельно, а просто вызвать профессионалов. У них в наличии будут специальные средства для отогрева льда. Например, гидродинамическая установка. Она промывает не только водопроводные трубы, но и канализационные трубы. Установка подаёт горячую воду под мощным давлением, от которого лёд постепенно тает. При большом давлении, лёд в трубе исчезает очень быстро.

Какой способ выбрать – решать вам. Учитывайте ваши возможности и способность самостоятельно разморозить трубы без происшествий. А если сомневаетесь, что сможете сделать всё правильно – лучше вызовите специалиста.

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;
Утеплите машину. Часто водители на зиму обклеивают капот с обратной стороны теплоизолятром. 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.