avatarAndrewHSи.о. Санты
ДневникЗаголовкиКомментарииДрузьяМетки

Просмотр записи

Иней
добавил(а) AndrewHS 26.02.2009 06:45:32
Метки: занимательная физика, задача

Мир устроен удивительным образом.

Мир устроен так, что если вы по честному станете постоянно задавать вопросы про все, что вам непонятно, рано или поздно окажетесь в дурдоме. И там вам самое место, потому что нефиг использовать чужой мозг, имея свой собственный.

Итак, зима, иней. Многие замечали, что зимой при низких температурах на разнообразных предметах появляется иней. Любому оболтусу, который на уроках физики не плевал в одноклассников жёваной бумагой, а хоть немного слушал учителя, ясно, что иней — это много-много маленьких-маленьких частиц замерзшей воды.



Иллюстрация:



(Упс, не то)

Вот.



С Серёгой Клочковым, который был любезно предоставлен Фотосайтом.ру, все более-менее ясно. Организм Сереги выдыхает газовую смесь повышенной влажности. Отсюда иней на усах, шапке и воротнике — вода берется из выдыхаемого Серёгой теплого воздуха.

Тем не менее, внимательный читатель заметит, что при крайне низких температурах (минус 30—50) иней появляется на чём попало. Например, на металлических фонарях, которые были любезно предоставлены Фотками с Яндекса:



Откуда берется вода? Понятное дело — из воздуха. Воздух не висит, как дурак. Для него (даже зимой) характерно такое свойство, как влажность. То есть в воздухе (даже зимой) всегда находится определенное количество маленьких частиц воды.

Температура, при которой вода превращается в лёд — 0 (ноль) градусов Цельсия.



Внимание вопрос: какого хрена в воздухе зимой при отрицательных температурах (минус 20, 30, 40) находится вода? Почему она вся не замерзает прямо в воздухе и не падает на влюбленные парочки красивым белым дождиком уже при минус 15? Почему на улице появляется только на предметах? Почему на металлических — почти всегда, а на пластмассовых — никогда?

Свой ответ оформлю отдельным постом.


Комментарии:
HEKTO: 1.Ха-ха |26.02.2009 15:14:36| lnk


1. А почему по твоему при плюсовой температуре эта влажность не льется дождиком?
2. А тебе известно как появляется конденсат?
3. Ты реально не понимаешь или прикалываешься?
AndrewHS: 2.Re: Ха-ха |26.02.2009 15:26:55| lnk


Не строй из себя умного. Ответы, ответы.
AfinaPallada: 3.Re[2]: Ха-ха |26.02.2009 19:16:15| lnk <


иней,образуется на поверхностях, температура которых ниже температуры воздуха... температура металла возможно ниже, чем температура воздуха, в отличие температура пластмассы всегда выше температуры воздуха, ИМХО
AndrewHS: 4.Re[3]: Ха-ха |26.02.2009 19:27:35| lnk


Не вяжется.

Как получается, что рядом долгое время соседствуют два тела - воздух и металл с разной температурой? Разве воздух с более высокой температурой не должен нагреть металл до своей температуры?

Даже если температура воздуха больше температуры металлических предметов, она все равно меньше нуля. Почему в этом воздухе не замерзают частицы воды?
xiMera: 5.пост зачёт |26.02.2009 20:14:58| lnk


5+

на пластике иней очень даже хорошо образуется, щас тут плюсовая температура, но если стукнет минусовая - покажу :-)

(кстати морозильная камера в холодильнике изнутри вполне пластиковая, и куча инея) :-)
TequilaJazzz: 6.при минусах вода становится пылью |26.02.2009 20:30:59| lnk


а пыли свойственно скапливаться
AndrewHS: 7.Re: пост зачёт |26.02.2009 20:37:58| lnk <


>на пластике иней очень даже хорошо образуется, щас тут плюсовая температура, но если стукнет минусовая - покажу

Без дополнительного источника влаги? Канализационных колодцев? Пара? Это должна быть ОЧЕНЬ низкая температура.

>(кстати морозильная камера в холодильнике изнутри вполне пластиковая, и куча инея)

Фотографию!
AndrewHS: 8.(немного подумал) |26.02.2009 20:43:44| lnk <


Хотя, да. Это слабое место. За пластики не поручусь :-) На пластмассе никогда не видел.
AndrewHS: 9.Re: при минусах вода становится пылью |26.02.2009 20:47:40| lnk


В смысле - становится пылью? Как это?
AfinaPallada: 10.Re[2]: при минусах вода становится пылью |26.02.2009 20:53:47| lnk


а вообще "отсутствие инея на пластмассе" это факт? может вопрос не корректный?
AndrewHS: 11.Re[3]: при минусах вода становится пылью |26.02.2009 20:56:26| lnk


Иней может появляться на пластмассе. Просто иней на пластмассе редко встретишь на улице в минус сорок.
AfinaPallada: 12.хм |26.02.2009 20:58:16| lnk <


Точка образования инея - это температура, при которой данный газ (воздух в данной задаче) становится насыщенным по отношению ко льду. Другими словами, это температура термодинамического равновесия лед/водяной пар в данном газе.
А что дальше?...
Образование инея на поверхностях имеющих более низкую температуру, чем окружающий воздух это процесс физический.Значит должно вязаться...
Stitch: 13.. |26.02.2009 21:27:48| lnk


Это как-то связано с сальниками?
Dik: 14.Ну ведь не секрет, что |26.02.2009 21:44:35| lnk


вода состоит из двух молекул водорода и одной кислорода, как не секрет и то, что водород самый распространенный газ в солнечной системе, как и в нашей атмосфере. Т.е. на молекулярном уровне вода в атмосфере присутствует всегда и при понижении температуры воздух уплотняется, сушится выдавливая кристаллизовавшуюся воду. Т.е. мельчашую водяную взвесь. К стати, если металл имеет такую же температуру что и окружающий воздух, иней на нем особо не оседает. Иначе получается только в том случае если он имеет температуру ниже окружающей среды. Естественно что при заборе тепла из воздуха,(да хоть и из воды по принципу холодильника) на нем оседает конденсат. Но так как металл обладает гораздо большей теплопроводимостью чем пластмасса, на нем это более заметно (так-что "на пластмассовых -никогда" -утверждение не верное).
>Как получается, что рядом долгое время соседствуют два тела - воздух и металл с разной температурой? Разве воздух с более высокой температурой не должен нагреть металл до своей температуры?
Он и нагревает металл, отдавая свое тепло постепенно, так как облалает куда худшей теплопроводимостью.
>Даже если температура воздуха больше температуры металлических предметов, она все равно меньше нуля. Почему в этом воздухе не замерзают частицы воды?
Да че я здесь глагол давлю когда Текила все пояснил.
ps. Присяду-ка я рядом с этим Упсом, могет что и нового услышу. =)



AndrewHS: 15.Re: Ну ведь не секрет, что |26.02.2009 22:12:13| lnk


Образуется иней или нет, частицы воды есть в воздухе и в минус пятьдесят и в минус шестьдесят.

Частица воды находится в воздухе. Температура воздуха - минус сорок. Температура воды - больше нуля. Почему вода не замерзает, если вокруг холодный воздух?
TequilaJazzz: 16.Re[2]: Ну ведь не секрет, что |26.02.2009 22:54:10| lnk <


> частицы воды есть в воздухе и в минус пятьдесят

точно воды? не льда? вода мокрая (при больше нуля). лед твердый (при меньше нуля). Потому и пыль. Меньше нуля. Лед. Очень маленький и очень твердый. Пыль. Нет?
AndrewHS: 17.Re[3]: Ну ведь не секрет, что |26.02.2009 23:01:34| lnk <


>точно воды? не льда? вода мокрая (при больше нуля). лед твердый (при меньше нуля). Потому и пыль. Меньше нуля. Лед. Очень маленький и очень твердый. Пыль. Нет?

Не знаю. Но вот люди пишут:

В области отрицательных температур возникает неоднозначность в определении давления насыщенного пара. Водяной пар может быть насыщенным относительно "плоской поверхности льда" и относительно "плоской поверхности воды". В последнем случае подразумевается возможность существования воды в жидкой фазе в переохлажденном состоянии при температуре вплоть до -50ºС.
TequilaJazzz: 18.Re[4]: Ну ведь не секрет, что |26.02.2009 23:58:33| lnk


О как. Ну там, собственно, и ответ написан, ключевые слова - центры кристаллизации.

ЗЫ Вот я бы сейчас Жюль Верна перечитал, не помню как называется повесть, там у него народ на комету угодил, вместе с кусочком Африки и кусочком Средиземного моря. В глубоком космосе захваченная вода жестоко переохладилась, и, когда ребята бросили в воду камушек, - мгновенно вся в лед превратилась. Вообще вся, всё море. Прикольно.
Alexey: 19.Great post Andrey! |27.02.2009 00:31:39| lnk


What about quantum physics? That kind of things is really weird.
AndrewHS: 20.Re: Great post Andrey! |27.02.2009 00:43:51| lnk <


Quantum physics waits for its turn :-)

What about you? I hope you will help guys with this "frost and water" problem. Because, they are talking about some kind of "crystallisation centers" bullshit right now.
Alexey: 21.\\ |27.02.2009 00:53:41| lnk <


Well, I can only guess. Could it be somehow related to electromagnetic fields? That for some reason things have a tendency to jump from on place to another...:-)
AndrewHS: 22.Re: \\ |27.02.2009 01:09:31| lnk <


Wow! I think, everything deals with electromagnetism somehow at the end, but it's too deep for this case.
Alexey: 23.\\ |27.02.2009 01:29:17| lnk <


I do not know. Maybe when a temperature goes down slowly, the metal cools down much faster that the air what essentially leads to "metal-air" interaction which creates these ice-crystals.
Alexey: 24.\\ |27.02.2009 02:37:04| lnk <


>>какого хрена в воздухе зимой при отрицательных температурах (минус 20, 30, 40) находится вода?

Because these freaking molecules are moving to fast to be frozen.

>>Почему она вся не замерзает прямо в воздухе и не падает на влюбленные парочки красивым белым дождиком уже при минус 15?

They do that when they reach hight altitude and then come back as a snow/water.

>>Почему на улице появляется только на предметах?

It appears on the surfaces which temperatures less than the air.

>>Почему на металлических — почти всегда, а на пластмассовых — никогда?

I really think that if you expose a metallic object with the same temperature, you wont get anything on it.
Alexey: 25.\\ |27.02.2009 05:43:45| lnk


А вот я и дома! Нехер выябываться, надо было транслитом писать - меньше бы ошибок сделал :-) Ну дык ответ в студию! А то ща из инета запостим!
AndrewHS: 26.Re: \\ |27.02.2009 11:11:00| lnk


>А то ща из инета запостим!

В интернете в качестве ответов лежит только всякая херня типа "центров кристаллизации" и "температур насыщения".

(сатанинский хохот)

Ответ вечером.
Alexey: 27.wikipeadi нам поможет! |27.02.2009 12:00:20| lnk <


>>In general, for frost to form the deposition surface must be colder than the surrounding air. For instance frost may be observed around cracks in cold wooden sidewalks when moist air escapes from the ground below. Other objects on which frost tends to form are those with low specific heat or high thermal emissivity, such as blackened metals; hence the accumulation of frost on the heads of rusty nails.

http://en.wikipedia.org/wiki/F...

AndrewHS: 28.Re: wikipeadi нам поможет! |27.02.2009 12:20:30| lnk <


wikipeadi нам поможет умными словами, не вызывающими ничего, кроме вопросов.

>For instance frost may be observed around cracks in cold wooden sidewalks when moist air escapes from the ground below.

>Например, можно наблюдать как иней покрывает щели холодных деревянных тротуаров, когда влажный воздух поднимается с поверхности земли под ними.

Какова температура этого поднимающегося влажного воздуха?

Если она больше нуля - все туда-сюда ясно. А если меньше?

Самый главный вопрос - почему влага не замерзает в воздушной среде? Почему в минус сорок существует такое понятие, как влажность?

Ведь если сделать толстую миску из пенопласта (чтобы тепло не проводила), налить туда воды и оставить стоять на улице открытой в минусовую температуру - вода замерзнет, взаимодействуя с холодным воздухом. "Центры кристаллизации" будут прекрасно образовываться.

Почему этого не происходит с той же водой, находящейся в воздухе?

Что на этот счет говорит Википедия? :-P
Alexey: 29.Re[2]: wikipeadi нам поможет! |27.02.2009 12:52:00| lnk <


>>Самый главный вопрос - почему влага не замерзает в воздушной среде?

Влага _полностью_ замерзает в воздушной среде, но очевидно что одного условия "минус нуля" для этого не достаточно и проводить параллели с миской - не корректно. Правильный пример полного замерзания "влаги" мы наблюдаем на больших высотах, когда вся влага выпадает в виде различных осадков. Надо учитывать еще давление воздуха и его насыщенность...надо копать в этоу строну :-) Молекулы воды - это не совсем то о чем нам рассказывали в 8 классе. Добавь в свою миску соли и ты увидишь просто "минус 1" не достаточно. Деталей я ессно не знаю, но в инете все есть. Если открыть мою линку и почитать, то имеется ссылка на Dew Point (в случае льда - frost point) даже с картинкой! http://en.wikipedia.org/wiki/D...
Судя по ней при < -60 влаги в воздухе практически нет :-) Но если мы добавим ветра и НЕ замкнутое пространство, то влажность как не крути будет.

Кстати, существуют несколько видов инея. Тот о который мы говорит является air frost :-)
xiMera: 30.Re[2]: wikipeadi нам поможет! |27.02.2009 14:44:08| lnk


>Ведь если сделать толстую миску из пенопласта (чтобы тепло не проводила), налить туда воды и оставить стоять на улице открытой в минусовую температуру - вода замерзнет, взаимодействуя с холодным воздухом. "Центры кристаллизации" будут прекрасно образовываться.

это не совсем верно, очень чистая вода в очень чистой посуде может не замерзнуть, как уже говорилось, вплоть до -60
xiMera: 31.иней в холодильнике |27.02.2009 18:48:38| lnk


за качество фотки пинать Dmitry

AfinaPallada: 32.Re: Ну ведь не секрет, что |27.02.2009 21:11:06| lnk


>К стати, если металл имеет такую же температуру что и окружающий воздух, иней на нем особо не оседает. Иначе получается только в том случае если он имеет температуру ниже окружающей среды.
Кстати, об этом я уже два раза написала, мог бы и не повторяться...
xiMera: 33.Re[2]: Ну ведь не секрет, что |27.02.2009 21:36:57| lnk


совсем не верно:

>К стати, если металл имеет такую же температуру что и окружающий воздух, иней на нем особо не оседает. Иначе получается только в том случае если он имеет температуру ниже окружающей среды.

иней способен появлятся если температура предмета (металла в том числе) и воздуха вокруг него достаточна для кристализации воды (меньше нуля при обычных условиях). То есть если воздух и металл одной температуры, но она выше нуля, вы фиг иней получите, но если ниже нуля, то тут возникает второе необходмое условие. Пар из воздуха должен конденсироваться на предмет. А это уже зависит от влажности воздуха, температуры и давления.
AfinaPallada: 34.Re[3]: Ну ведь не секрет, что |27.02.2009 22:23:58| lnk


тем более, зачем повторять ошибки
Dik: 35.Re[3]: Ну ведь не секрет, что |27.02.2009 23:46:51| lnk


Скажем так, Макс я поленился указать очевидные ориентиры в меру веса ваших дипломов, извини, ньюансов неучел...
>Кстати, об этом я уже два раза написала, мог бы и не повторяться...
Простите Афина... с некоторых пор на ваших коментах я не зацикливаюсь.
ps.Анрейка-домашняя-сеть(не в обиду сказано, ибо из-под стола говорено)как-то Энштейном сказано, типа что если ты ЭТО немоГешь обьяснить своему дитяти (полагаю довольно мелковозрастному...ну еще мельче...)значит ты сам этого непонимаешь. Советую при написании заложеного поста -приметить.
Excuse me, are you Mr. Alexey. I don`t guite understand you. Если не забыл русского...
Dik: 36.Re: иней в холодильнике |28.02.2009 00:19:31| lnk <


Где иней? Где холодильник? И где пинать Диму?...
...О майн гот! Как-же я сразутьто не допер. Изм есмь серетной учиасток северокорейской граници в раионе днипропетровска... Не, ну каски в болоте это круто!...
AndrewHS: 37.Re[2]: иней в холодильнике |28.02.2009 00:40:25| lnk <


Читаем мой ответ.
AfinaPallada: 38.Re[4]: Ну ведь не секрет, что |28.02.2009 01:33:16| lnk


не за что извиняться,это лишь еще раз подтверждает, что "несколько случайностей в поведении - уже закономерность..."
therealebounty: 39.офигеть |28.02.2009 15:13:07| lnk
оседание из воздуха разной херни не связано с абсолютным значением температуры, а зависит от разности температур.
Почитай занимательную физику Перельмана - там еще много открытий сделаешь.

AndrewHS: 40.Re: офигеть |28.02.2009 16:08:23| lnk


В тексте задачи нигде не говорится про абсолютное значение температуры.
therealebounty: 41.Re[2]: офигеть |28.02.2009 16:29:16| lnk
ну да.
это говорится в моем каменте.
и что?
therealebounty: 42.парообразование |28.02.2009 16:37:27| lnk
и обратный ему процесс - конденсация - обусловлены разницей температур.
Енисей парИт при морозах, например.
Чем сильнее мороз, тем сильнее парИт.
Опять же, чем сильнее мороз (а следовательно температура объектов) тем интенсивнее конденсация на них инея.

therealebounty: 43.а |28.02.2009 16:44:11| lnk
ты это имел в виду
>Внимание вопрос: какого хрена в воздухе зимой при отрицательных температурах (минус 20, 30, 40) находится вода?
Действительно.
И вообще какого хера относительная влажность воздуха в морозы не 0%?
Андрей ты хулиган!
AndrewHS: 44.Re[3]: офигеть |28.02.2009 18:07:43| lnk


Прошу прощения, немного не догоняю о чем ты.

На всякий случай, уточню. В задаче внимание людей с помощью инея было обращено на противоречие: зимой в воздухе с температурой минус тридцать градусов находятся частицы воды с температурой выше нуля.

Речь в данном случае шла именно о том, что при наличии разницы температур между воздухом и водой имеет место быть такой вот интересный факт.

Был задан вопрос - как такое возможно.

>оседание из воздуха разной херни не связано с абсолютным значением температуры, а зависит от разности температур.

Современная наука утверждает, что никакие процессы в природе не связаны с абсолютным значением чего бы то ни было. Речь везде и всегда идет о разнице.
AndrewHS: 45.Re: а |28.02.2009 18:08:59| lnk


>И вообще какого хера относительная влажность воздуха в морозы не 0%? Андрей ты хулиган!

Yep :-)
AndrewHS: 46.Re: а |15.03.2009 15:02:10| lnk


>therealebounty

Ебаунти, ебаунти...

Петрович, это ты что ли?

^