Ciència

A quina temperatura congela l'aigua? | Ciència

El títol d’aquest post semblaria una pregunta adequada per a un examen de ciències de primària, però la resposta és molt més complicada del que sembla. A tots ens han ensenyat que l’aigua es congela a 32 graus Fahrenheit, 0 graus centígrads, 273,15 Kelvin. Però no sempre és així. Els científics han trobat aigua líquida tan freda com a -40 graus F als núvols i fins i tot refredada fins a -42 graus F al laboratori. Fins a quin punt podrien arribar?

per què Montana odia el fbi

Es tracta d’un problema complicat de resposta. Quan l'aigua líquida es refreda per sota de -42 graus F, es cristal·litza en gel massa ràpidament perquè els científics puguin mesurar la temperatura del líquid. Així doncs, Emily Moore i Valeria Molinero de la Universitat d’Utah van desenvolupar una sofisticada simulació per ordinador de 32.768 molècules d’aigua (menys molècules de les que es poden trobar en una gota de pluja) que els permeten veure què va passar amb la capacitat de calor, densitat i compressibilitat de l’aigua mentre es refredava i determinar què va passar quan 4.000 d’aquestes molècules es van congelar. Els seus resultats apareixen a la revista Naturalesa .

A mesura que la temperatura de l’aigua s’aproxima a -55 graus F, les molècules d’aigua formen tetraedres, i cada molècula s’uneix a altres quatre molècules. La densitat de l’aigua disminueix, augmenta la seva capacitat tèrmica i augmenta la seva compressibilitat. El canvi d’estructura de l’aigua controla la velocitat a la qual es forma el gel, Molinero diu . Mostrem tant la termodinàmica de l’aigua com la velocitat de cristal·lització estan controlades pel canvi d’estructura de l’aigua líquida que s’acosta a l’estructura del gel. Per sota de -55 graus F, encara poden existir petits trossos d’aigua líquida, però ho faria només per un temps increïblement curt, diu Molinero.





és el mateix a Gran Bretanya i Anglaterra

Això supercooling d’aigua és possible perquè l’aigua necessita un petit nucli o llavor de gel perquè les molècules formin cristalls i, en aigua molt pura, l’única manera de formar un nucli és canviant espontàniament l’estructura del líquid, diu Molinero. Aquests nuclis no es formaran ni creixeran prou grans fins que l’estructura de les molècules d’aigua líquida s’acosti a la del gel sòlid, cosa que no passa fins que l’aigua es fa tan increïblement freda.

( HT: io9 )







^