Войти
Классический эксперимент, включающий регелляцию ледяной глыбы при прохождении через нее натянутой проволоки. Регеляция - это явление плавления под давлением и повторного замерзания при понижении давления. Мы можем продемонстрировать регеляцию, обвив тонкую проволоку вокруг глыбы льда с прикрепленным к ней тяжелым грузом. Давление, оказываемое на лед, медленно локально тает, позволяя проволоке пройти через весь блок. Путь проволоки заполнится, как только давление будет снято, поэтому ледяной блок останется твердым даже после того, как проволока полностью пройдет через нее. Этот эксперимент возможен для льда при температуре -10 ° C или ниже, и, хотя по сути он действителен, детали процесса, посредством которого проволока проходит через лед, сложны. Это явление лучше всего работает с материалами с высокой теплопроводностью, такими как медь, поскольку скрытая теплота плавления с верхней стороны должна передаваться нижней стороне для обеспечения скрытой теплоты плавления. Короче говоря, явление, при котором лед превращается в жидкость из-за приложенного давления, а затем снова превращается в лед, когда давление снимается, называется регеляцией.
Регеляция была обнаружена Майклом Фарадеем. Это происходит только с такими веществами, как лед, которые имеют свойство расширяться при замерзании, поскольку температуры плавления этих веществ уменьшаются с увеличением внешнего давления. точка плавления льда падает на 0,0072 ° C на каждый дополнительный атм приложенного давления. Например, для таяния льда при -4 ° C требуется давление 500 атмосфер.
Кривая плавления льда 
Молекулярная структура льда у поверхности Для нормального кристаллического Если температура льда намного ниже точки его плавления, происходит некоторое расслабление атомов у поверхности. Моделирование льда вблизи точки его плавления показывает, что имеет место значительное плавление поверхностных слоев, а не симметричная релаксация положений атомов. Ядерный магнитный резонанс предоставил доказательства наличия жидкого слоя на поверхности льда. В 1998 году с помощью атомно-силовой микроскопии Астрид Деппеншмидт и Ханс-Юрген Батт измерили толщину жидкообразного слоя на льду, которая составила примерно 32 нм при -1 ° C, и 11 нм при -10 ° C.
Таяние поверхности может быть причиной следующего:
A ледник может оказывать на него достаточное давление. нижнюю поверхность, чтобы снизить температуру плавления льда. Таяние льда у основания ледника позволяет ему перемещаться с более высокой отметки на более низкую. Жидкая вода может вытекать от основания ледника на более низких высотах, когда температура воздуха выше точки замерзания воды.
Катание на коньках приведено в качестве примера регулирования; однако требуемое давление намного больше, чем вес фигуриста. Кроме того, регулирование не объясняет, как можно кататься на коньках при температурах ниже нуля (° C).
Уплотнение и создание снежных шаров - еще один пример из старых текстов. Опять же, требуемое давление намного больше, чем может быть приложено вручную. Противоположный пример: автомобили не тают снег при наезде на него.
A сверхтвердая кожа, эластичная, гидрофобная, термически более стабильная, покрывает как воду, так и лед. Кожа воды и льда характеризуется идентичными фононами растяжения Н-О 3450 см-1. Ни жидкость, образующаяся на льду, ни слой льда не покрывают воду, но сверхтвердый слой скользит по льду и укрепляет водную пленку.
Расслабление водородных связей (O: H-O) при сжатии. Сжатие укорачивает и увеличивает жесткость несвязи O: H и одновременно удлиняет и смягчает ковалентную связь H-O, а отрицательное давление действует наоборот.
Точка плавления пропорциональна энергии когезии ковалентной связи. Следовательно, сжатие снижает Tm.
