Комментарии 70
Как-то очень уж кратенько...только начал читать и вот-те раз уже закончилось повествование...
Как раз про воду я в курсе, а вот про стеклокерамику и высокоточные свёрла не слыхал....спасибо.
у кварца температурный коэффициент расширения около нуля, поэтому кварцевая посуда - термостойкая.
А у фторида скандия, например, если верить вики, отрицательный КТР в диапазоне от 10 до 1100 К
Со сверлами совершенно непонятно, что собираются сверлить и как. Можно каких-то пруфов на них ?
Если у вас точное производство - цех термостабилизирован, рассказывали что в СССР строили бассейны на крыше. В любом случае вам надо чтобы станок весь имел верную температуру.
Но при сверлении образуется тепло и сверло нагревается. Но ведь нагревается и деталь. Т.е. вы либо учитываете это и не перегреваете и то и другое, либо толку только от специального сверла не будет, деталь остынет и отверстие уменьшится....
Обычно при резании деталь нагревается намного меньше, потому как основное тепло, образующееся при деформации уносится вместе со стружкой. И потом, деталь обычно на порядки массивнее чем сверло.
Пример со сверлом кажется надуманным - операция сверления сама по себе не обеспечивает очень высокую точность диаметра полученного отверстия. Там, где требуется высокая точность, после сверла используют развертки.
Разве развертки не вышли из употребления лет 30 уж как?
Может где-то на крутых производствах и не используют, но в мелких мастерских ими пользуются вовсю.
Ну всякие Сандвики Искары и Митсубиси итп делают ведь развертки в том числе твердосплавные....
Как ещё вы точное небольшое отверстие исполните ? Можно, конечно растачивать, но это, подозреваю, дольше....
Точность современных сверел выше точности советских разверток, была статья тут про это. Не используют развертки давно, вроде как.
Где то бассейны строили, где то использовали централизацию, снаружи градирня, затем холодильная установка и нагревательная параллельно. Автоматика следила за выходной температурой постоянно, вода прокачивалась непосредственно через станины станков как в двигателях. Ну правда такие станки редкость. Они и без термостабилизации то высокоточные были, с нею так и вообще. Подпятники гироскопов обрабатывались с отклонением от сферичности в 0.5 микрона, и это верхний допуск. Нижний 0.2. В среднее попадешь - уже молодец.
Много зависит от материала. Например, титан очень"неудобен" для обработки. У него низкая теплопроводность, поэтому просверлить в нём глухое отверстие гораздо сложнее чем в "обычной железке".
Про воду сумбурно как-то написано. Вода имеет положительный коэффициент объемного расширения в диапазоне от 4С и выше. В диапазоне от 0С до 4С (примерно, там какое-то дробное значение) - отрицательный коэффициент объемного расширения. Во время фазового перехода из воды в лед, объем увеличивается в связи со строением кристаллической решетки льда. Лед имеет положительный коэффициент объемного расширения.
Про воду сумбурно как-то написано. Вода имеет положительный коэффициент объемного расширения в диапазоне от 4С и выше
Вода, как по мне, вообще не считается. У неё отрицательный коэффициент расширения связан с переходом в другое агрегатное состояние, это не аномально. Аномально, это когда вещество имеет отрицательный коэффициент расширения, находясь в одном и том же агрегатном состоянии.
Ну в диапазоне от 0 до +4 градусов Цельсия – вполне себе.
Я слышал про переохлаждение жидкости, когда температура ниже нуля, но вода всё ещё жидкая из-за отсутствия центров кристализации, и вот почему-то на графике этот вариант не отражён. Что там будет до нуля по плотности?..
Вообще там на графике - до -10. А фазовый переход там как раз и не показан.
Занимателен процесс кристаллизации переохлажденной воды.
Если у переохлажденной воды температура -10°, то в процессе кристаллизации участвуют не все молекулы, часть остаются жидкими. Причина в выделении тепла молекулами участвующими в выстраивании кристалла.
Хм, а почему бы не сравнивать простые вещества с простыми веществами, металлы с металлами, а сложные соединения с соединениями аналогичного состава? Странным кажется сравнение воды с какими-то амфотерными элементами и сплавами. Аномалия ведь не магия, а образование какой-то структуры.
Со сплавом Вуда упоминанием имхо тоже лишнее, в составе тот же самый висмут с "аномалией" его там — аж 50 %. Вот если бы висмут был, а "аномалии" не было - то другое дело. Либо дело в величине "аномалии", непонятно, в общем.
Шок-контент прям. Кто-то наткнулся на учебник физики или счетчик публикаций надо накрутить?
Вода — она да, коварная порой бывает… Я тут поэкспериментировал один раз в приступе рецидива детского любопытства в преддверии окончательной старости, на мороз выставил банку с водой, а сверху резистор сунул. Он не давал поднимающемуся льду схватиться и образовать ледяную пробку, под которой потом давление будет расти.
В результате получил целёхонькую банку, полную льда — он намерзал в единственном дозволенном ему направлении, то есть снизу вверх, вытесняя лишнюю воду вверх.
Надо будет поиграться со всякими там кусками надутых автомобильных камер, утопленных на дне бака с водой без возможности всплыть. Пусть лёд, вместо того, чтобы дно у бака выбивать, сжимает в них воздух сколько душе угодно.
Есть такая защита, я в открытые выводы водопроводных труб, которые торчат вертикально (и соответственно имеют остаточную воду) вставляю и фиксирую мягкую закупоренную пластиковую трубку на время зимнего дачного сезона (если нет возможности слить).
Есть такой народный способ - чтоб бочку с водой не порвало, нужно в неё сунуть деревянное бревно (ну не прям бревно-бревно, но толстую палку). Чтоб оно торчало из воды и своим весом держало другой конец бревна у дна.
Способ этот не работает. Ну или нужно специально подбирать состав бревна/погодные условия. В начале нулевых родителям кто-то нашептал про этот способ, результат - минус нескольколько бочек на огороде. Дерево хоть и мягкое, но не настолько сжимается.
Работают 5-литровые пластиковые бутылки (в которых питьевую воду продают).
Чтобы не всплывала заполняют песком на треть (примерно) объема.
А не проще тогда уж по старинке - слить воду, перевернуть бочку вверх дном? Чем с бутылками заморачиваться, песок искать, отмерять его.
Бывает не всегда возможно всю воду слить (и перевернуть). Плюс, иногда по весне в бочку накидывают снег, чтоб с теплом вода получилась, но в затяжную весну снег может растаять, а потом замёрзнуть (актуально для приусадебных участков без колодца). Совет с бревном в бочке я в основном для этого случая слышал.
У родственника участок в садовом товариществе, по зиме по участкам прошли воры - тащили все металлическое, в т.ч. и бочки. Остались только у тех, кто не стал воду сливать.
Часто замораживаю в пластмассовых бутылках бульон, компот, когда-то давно замораживал молоко. Всё это расширяется при замерзании. На даче почти всегда на зиму остаётся (забывается) хотя бы одна бутылка с водой. Ни одна бутылка не лопнула. Секрет прост: бутылка заполняется не полностью, перед завинчиванием крышки воздух выжимается.
Оно не так работает. Бревно колышется(оно ж плавает) и ломает в этом месте наледь. В результате у бревна остается вода и в последнюю очередь замерзает
У вас недостаточно большое для бочки бревно было. Ну или слишком большой мороз сразу.
Через резистор ток пускали?
автомобильных камер, утопленных на дне
Вместо камер можно использовать пустые пластиковые бутылки.
Еще какая коварная, Со мной тоже несколько лет назад злую штуку сыграла. В очередной раз убедился семь раз отмерь один отрежь. В неотапливаемом боксе, в процессе разработки случилось так, что образовался водяной контур охлаждения к одному оборудованию, давление в в контуре держали до 10 атмосфер (чтобы не закипала). Работы затянулись до зимы, а они у нас теплые, снега на новый год не дождешься. Но погода любит сюрпризы, внезапно похолодало, до -8 с прогнозом на днях еще холоднее до -12 -15. А накануне как раз в работах получился перерыв. И чтобы трубы и теплообменники не разорвало, решил я спустить воду, сняв давление. В миг замерзла. Большой беды избежал, если не считать один лопнувший теплообменник. Пришлось срочно все отогревать и размораживать. Вечером прикинул и посчитал, достаточно было поднять давление до 15-16 атм. И спокойно пережить холода.
Реклама канала и пара строк из википедии.
График интересный. Означает ли это, что если налить в герметичную емкость "до горлышка" воду температурой +25гр (с запасом) и охладить потом до -10гр, емкость не разорвет, ибо конечная плотность будет выше начальной?
Ее разорвет по дороге, а потом все вернется обратно :)
Но можно охлаждать неравномерно, на дне -10, а вверху всё ещё 25.
Охлаждать можно неравномерно. Но охлаждаться она будет равномерно.
Зависит от скорости охлаждения. Конвекия может и не поспеть, пока вода проходит через температуру пониженной плотности, а лёд может нарастать на стенках, не желая всплывать.
Если охлаждать снизу, то будет неравномерно, холодная вода будет оставаться снизу, теплая сверху конвекция не будет работать. Можно еще греть сверху, тогда будет тоже самое горячая вода сверху, а снизу остается холодной. Поэтому чтобы было равномерно греют снизу охлаждают сверху конвекцией все перемешивает.
Можно ли использовать энергию расширения воды в механических целях для получения какой либо другой энергии?
можно. но это в любом случае будет тепловая машина, а КПД тепловой машины определяется отношением разности температур рабочего тела в цикле к температуре охладителя, для ледяной машины это будет что-то порядка 4С/273С ~1.5%. оно того не стоит.
Энергию особо не получить, но вот высокое давление - запросто.
Большое с бытово точки зрения. Модуль объемного сжатия льда- порядка 7ГПа. плотность- 0,92. то есть, в замкнутом объеме его сжатие (1,0-0,92)/0,92= 0,087. при такой степени сжатия лед развивает давление всего-то в 7000*0,087= 600МПа, это 6000 атмосфер. для сравнения- давление в баллоне пневматической PCP-винтовки- 200-300МПа, это 2-3 тысячи атмосфер. давление в рукавах высокого давления в экскаваторах- 1000 атмосфер. эти давления создаются обычными насосами. На кончике жала пчелы в момент укуса давление- 3 ГПа. Предел текучести стали 30 составляет 300-400 МПа. Предел текучести отожженной стали 95х18- 700-800 МПа, каленой- 2,0-2,3ГПа. На вершине алмазной наковаленки давления легко превышают два-три миллиона атмосфер, то есть, в 500 раз выше предельного давления, которое может создать лед. То есть, с технической точки зрения максимальное давление, которое может создать лед- не такое уж и большое давление.
Ожидал увидеть список материалов у которых отрицательный коэффициент расширения при нагревании и положительный при охлаждении. Для общего развития.
Можно было написать что материал с нулевым расширением используется в ДВС, а расширение льда при замерзании использовалось для горных работ, когда не было динамита.
Сплав Инвар (имеет уникально низкий коэффициент температурного расширения) используется при изготовлении мерных проволок в геодезии, эталонных элементов длины, компонентов часовых механизмов, составляющих измерителей давления и высоты, опорных конструкций лазерных установок, а также других деталей для точного приборостроения.
А мне припоминаются истории с деревянными клиньями и водой, безо всяких морозов.
Написано якобы обобщённо, хотя на самом деле затронут только один эффект - изменение плотности при перестройке кристаллической решётки. В то время, как та же вода, оставаясь жидкостью, при охлаждении ниже +4° начинает увеличивать объём, не превращаясь ещё в кристалл.
В итоге информация на уровне очень средней школы.
Но обьяснение то же, она типа частично превращается в кристалл.
нет, конечно. Что такое "частично превращается"? Шуга, что ли? Нет там шуги при +3°.
Молекулы воды имеют две пары неподелённых электронов, что приводит к возможности образования кластеров молекул. Другими словами, жидкая вода состоит из нестабильных групп молекул. Группы меняют форму, размер, сливаются, распадаются и т.п. при минимальных неоднородностях или возмущениях.
Размер, динамика кластеров и их влияние на плотность (а также растворяющую способность и т.п.) зависят от температуры (от нуля до кипения размер кластеров, к примеру, меняется более, чем вдвое). Это и даёт эффект (а заодно и "чудесные" эффекты талой и свежекипячённой воды).
Что хотел сказать автор, показав изображение космического корабля?
Почему вода разрывает емкость при замерзании
Объяснение тут простое - лёд имеет больший объем, чем исходная вода.
Плотность имеет меньшую. А уж следствием больший объем.
Собственно дальше и повествуется уже именно в этом ключе.
При объяснении аномалии перескочили с жидкой воды на кристаллический лед притом, что аномалия начинается при 4 градусов, когда льда еще и в помине нет.
Если бы вода не расширялась при замерзании, то никто никаких комментариев не писал бы.
Потому как разнообразие жизни с таким свойством воды невозможно.
Ведь замерзая вода в виде льда опускалась бы на дно, а не поднималась. И растаять там он бы не мог. Со временем всё покрылось бы льдом.
Про свойства плутония только мельком упомянули. А они как раз используются на практике, и очень активно.
Куда интереснее другое. Представим, что вода вдруг лишилась этой аномалии...
Как материалы расширяются при охлаждении и почему это очень странно?