Физопытинтерактивные опыты по физике
14

Замерзание

Частицы притягиваются друг к другу, но тепловое движение мешает им слипнуться. Подвиньте ползунок температуры: на холоде они сами выстроятся в правильную решётку, при нагреве она рассыплется.

ЗАМЕРЗАНИЕ · ОПЫТ 14 · ШАГ 1/120 с

Что происходит с веществом при замерзании

Любое вещество это спор двух сил. Частицы тянутся друг к другу и хотят выстроиться ровными рядами, а тепло их трясёт и разбрасывает. Что победит, зависит от температуры, и перевес меняется очень резко: вот ещё жидкость, а градусом ниже уже твёрдое тело.

Поставьте температуру на ноль и подождите. Частицы соберутся в шестиугольные ячейки, как соты, — это самый плотный способ уложить одинаковые шары на плоскости. Показание «в решётке» говорит, какая доля частиц нашла себе положенные пять-шесть соседей.

Любопытная подробность: поставьте температуру сразу на ноль, и решётка выйдет хуже, чем при лёгком нагреве. Частицы застывают там, где их застал холод, и не успевают перестроиться. Так из расплава получается стекло вместо кристалла.

Теперь прибавляйте нагрев. Сначала решётка дрожит, но держится, потом края начинают растекаться, и наконец порядок рушится целиком. Обратите внимание, что плавление идёт не всюду сразу, а с краёв и от дефектов: ровно так тает лёд с поверхности, а не изнутри.

Где это встречается. Поэтому металл при литье надо охлаждать медленно: при быстром остывании кристаллы не успевают сложиться ровно, и деталь выходит хрупкой. Поэтому же снежинки шестиугольные — молекулы воды укладываются в ту же шестиугольную решётку, что и частицы на экране. И поэтому соль на дорогах растапливает лёд: она мешает молекулам выстроиться в решётку, и для замерзания нужен уже более сильный мороз.

Другие опыты

01ДелениеКаждый удар рождает новый шар, пока фигура не заполнится 02СлияниеШары склеиваются при ударе, пока не останутся гиганты 03Демон МаксвеллаДверца пускает быстрых вправо, и правая половина нагревается 04ЭпидемияБолезнь передаётся от шара к шару, рядом растёт график 05ДиффузияДва газа смешиваются и обратно уже никогда не разойдутся 06ЭволюцияСущества ищут еду и делятся, а потомки чуть-чуть отличаются 07СтаяТри простых правила, и птицы летят как одна 08ТяготениеТела притягиваются, слипаются и собираются в планеты 09Рост кристаллаЧастицы бродят и прилипают, вырастает узор как иней на стекле 10Доска ГальтонаШары отскакивают наугад, а куча получается ровной горкой 11Давление газаСожмите газ поршнем и посмотрите, что станет с давлением 12Броуновское движениеНевидимые молекулы толкают пылинку, и она пляшет 13Скорости молекулЗапустите всех одинаково — одни разгонятся, другие еле поползут 15Хищник и жертваВолки едят зайцев, и численность ходит волнами 16СегрегацияНикто не против соседей, а город всё равно разделяется 17ПерколяцияКлетки красятся наугад, и вдруг появляется путь насквозь 18Волна на цепочкеКачните крайний шарик, и по цепочке побежит волна 19Двойной маятникДва маятника запущены почти одинаково и быстро расходятся 20Удержи полеИгра: шары делятся при каждом ударе, лопайте их кликом 21ЛункаИгра: наклоняйте поле курсором и загоняйте шары в лунку