Властивості водного льоду
Водний лід широко поширений в природі і часто застосовується для цілей охолодження. Властивості льоду дозволяють використовувати його в якості накопичувача енергії без застосування холодильних машин. Використання деяких унікальних особливостей льоду дозволяє розширити сферу його застосування.
При нормальному тиску (0,101 МПа) водний лід тане при температурі 0 0 С. Теплота плавлення при цій температурі дорівнює 335 кДж / кг. Запасена теплова енергія льоду при переході з твердого стану в рідке, при незмінній нульовій температурі, еквівалентна витраті енергії на нагрів цієї кількості льоду від 0 0 С до 80 0 С. Щоб розтопити тонну льоду, витрати без урахування втрат складуть 93,13 кВт • год теплової енергії. Щільність льоду при 0 0 С на 9% менше щільності води і зі зміною температури змінюється по залежності ρл ≈ 917 (1 - 0,00015t) кг / м 3; теплоємність льоду дорівнює сл ≈ 2,12 + 0,008t кДж / кг • К; теплопровідність - ≈ 2,22 (1 - 0,0015t) Вт / м • К. Випаровування твердого льоду (взгонка) також відбувається з поглинанням теплової енергії, яка дорівнює сумі питомої теплоти плавлення льоду і питомої теплоти випаровування води; при 0 ° С і становить: Lвоз = 33,3 х 10 4+ 250 х 10 4 = 283,3 × 10 4 Дж / кг.
Лід, як і вода має деякі цікаві аномальні особливості. Для станів вище потрійної точки при збільшенні тиску температура плавлення його знижується. При помірних тисках dP / dTn ≈ -12,7. Ці властивості водного льоду дозволяє нам брикетувати сніговий лід при околонулевой температурі і кататися на ковзанах по льоду. В результаті тиску ковзанів на лід знижується температура його плавлення і утворюється шар води-змазки.
Розчинення в чистій воді, наприклад, солей в процесі утворення льоду або снігу дозволяє знизити температуру замерзання (танення). При цьому знижується і теплота фазового переходу рідина - тверде тіло. Наприклад, розчин вода + кухонна сіль в евтектичною точці має температуру танення вже тільки 129 750 Дж / кг. Суміш кухонної солі з водою при утворенні льоду дозволяє отримати температуру танення до -21,2С, а хлористий кальцій у складі замороженого водного розчину дозволяє знизити температуру до -55С. У холодильній техніці використовується багато водних розчинів, що дозволяють отримати широкий діапазон температур танення льоду при атмосферному тиску. Водний лід можна отримати шляхом намораживания води або її розчинів в зимовий час або за допомогою спеціальних льдообразующих холодильних установок.
Головне меню
Продукція ДЕНАС для здоров'я
Будь-яка продукція ДЕНАС з безкоштовною доставкою