Znáte poradnu, která zná odpověď na každou otázku? Zapamatujte si www.poradte.cz Určitě se vám bude hodit.
Regelace ledu

Regelace ledu

26. leden 2009 | 06.00 |

regelace3Praskla vám struna na kytaře? Nevyhazujte ji a zkuste s ní pokus označovaný jako regelace ledu. Stejně jako se režnou nití krájejí z knedlíkové šišky jednotlivé knedlíky, budeme řezat led. Výsledek pokusu však bude zcela odlišný.

Nejprve si vyrobíme kvalitní blok ledu. Stačí naplnit 0,5 l PET láhev vodou (necháme vzduchovou rezervu v láhvi na zvětšení objemu ledu při tuhnutí vody), zavřeme ji vrškem a položíme vodorovně do mrazničky. Blok ledu lze vytvořit také v krabici od mléka nebo jiného nápoje, případně v mělké kovové misce na výrobu ledových kostek. Vhodné je také vodu před pokusem převařit, aby pak v ledu nebyly vzduchové bubliny. Než se nám namrazí led vyrobíme si dvě závaží. Do dvou dalších (pokud možno stejných dvoulitrových) PET lahví nalijeme vodu a konce zmiňované tenké ocelové struny uchytíme do vršků od PET lahví a vršky přišroubujeme na dvoulitrové PET lahve naplněné vodou. Čím je struna tenčí, tím je efekt rychlejší.
regelace1Láhev vytáhneme z mrazničky chvíli před započetím experimentu, je vhodné, aby se led přiblížil teplotou k bodu tání. Odstraníme opatrně plastový obal, abychom měli čistý led. Také může stačit pilkou na železo nebo nožem pouze nařezat někde uprostřed láhve celý pruh plastu dokola, abychom tam mohli položit strunu se závažími. Rovněž musíme mít rozmyšleno, do čeho kluzký led upneme. Můžeme jej dát třeba přes opěradla dvou židlí.  Strunu se závažími přeložíme přes led a necháme ji zařezávat do ledu. Pod led umístíme nádobu na odkapávání tající vody a hadr. Drát na koncích zatížený závažími se pomalu zařezává do bloku ledu a přitom se led v místech, kde struna prošla, opět spojí! Takže žádné "ledové knedlíky" asi tímto způsobem nevyrobíme. V ideálním případě po desítkách minut se ozve rána, protože obě závaží spadnou na zem. Led tedy zůstává po této regelaci v celku.
regelace2Vysvětlit tento výsledek pokusu není tak snadné, jak bývá často publikováno. Samozřejmě, že je známo, že při zvýšeném tlaku klesá bod tání ledu, pod drátem tedy led roztaje a za drátem se opět slije, neboť se tlak vrací na původní hodnotu.

Při zvýšení tlaku je stabilnější fáze  o vyšší hustotě (voda), a proto led pod drátkem taje. Skupenské teplo, které je pro tání potřeba, se získá opětnou krystalizací vody v místech s menším tlakem, tedy nad drátkem. Teplo se šíří drátkem seshora dolů (proto je vhodná tenká struna či drátek s velkou tepelnou vodivostí – např. měď) a voda okolo drátku nahoru, kde opět mrzne. Rozdíl teplot při běžném uspořádání je setiny stupně, a proto se pokus nepovede, pokud je led příliš studený, to znamená těsně před pokusem vytažený z mrazničky.

Toto řezání ledu tlakem je označováno jako regelace (někdy také znovuzmrznutí). Jedná se o tání ledu v důsledku působení vnějšího tlaku a nové zmrazení vzniklé vody po odstranění tlaku. Podobný efekt funguje i u bruslí, proto musí být zabroušené do hrany. Bruslení je někdy vysvětlováno pomocí tzv. "povrchového tání", jehož existenci předpověděl už v roce 1842 Michael Faraday. Podle této hypotézy existuje na povrchu pevných látek tenká vrstva kapaliny i při teplotách pod bodem tání (snižuje to její tzv. volnou energii povrchu). U ledu se jedná o vrstvičku o tloušťce 40 nm při teplotě 0°C a o tloušťce 0,5 nm při teplotě ‑35°C. Tato vrstvička je příčinou průchodu struny ledem i snadného bruslení na ledové ploše při teplotách těsně pod bodem mrazu. Při velmi nízkých teplotách se údajně bruslí dost špatně.
Ve staré literatuře je regelace ledu označována jako "slévání se". Jedná se o opětovné přimrznutí dvou oddělených kusů ledu. V tomto smyslu lze provést ještě méně známější pokus. Vezmeme dva větší kusy ledu a vhodíme je do nádoby s teplou vodou. Chytneme oba kusy ledu v této vodě rukami a je přitiskneme na chvíli k sobě – spojí se natolik pevně, že jeden zůstane viset na druhém. Vysvětlení tohoto na první pohled překvapivého jevu je prosté – led, který neroztál, má teplotu stále pod bodem tuhnutí. Když k sobě přitiskneme dva kusy ledu, tak vrstvička vody, která mezi nimi zůstala, není obklopena horkou vodou, ale chladným ledem – zmrzne. Oba kusy ledu tak přimrznou k sobě.
regelace4

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 2.44 (9x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Související články

žádné články nebyly nenalezeny

Komentáře

RE: Regelace ledu samotar®vzpomina.cz 26. 01. 2009 - 08:17
RE(2x): Regelace ledu fyzmatik 26. 01. 2009 - 08:50