Frage:
Warum ist frisches Eis klebrig?
FilFul
2015-05-15 21:07:45 UTC
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Frische Eiswürfel kleben fast sofort und haften leicht an Stoff und anderen ähnlich rauen Oberflächen.

Einige Minuten später verschwindet der Effekt jedoch fast vollständig.

  • Was ist die Ursache für diese Adhäsion?
  • Warum verschwindet der Effekt nach einiger Zeit?
etwas ähnliches und interessantes auf [Physics SE] (http://physics.stackexchange.com/questions/73857/why-do-ice-cubes-stick-together-or-to-the-edges-of-a-drinking- Glas)
Drei antworten:
ringo
2015-05-15 21:18:30 UTC
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Ob der Eiswürfel an etwas haftet oder nicht, hängt von der Temperatur des Eises, dem Zustand der Eisoberfläche und dem Feuchtigkeitsgehalt des Materials ab.

Die Temperatur eines Eiswürfels kann vom Gefrierpunkt des Wassers ($ 0 \ \ mathrm {^ \ circ C} $) bis weit unter diese Temperatur reichen. Typischerweise haben die meisten Materialien einen geringen Feuchtigkeitsgrad, unabhängig davon, ob sie „nass“ sind oder nicht. Wenn der Eiswürfel kalt genug ist, friert er das im Material vorhandene Wasser ein. Die riesige kovalente Netzwerkstruktur des Eises erstreckt sich in das Material hinein und erklärt, warum es am Eis haftet - die Feuchtigkeit im Material ist Teil des Eiswürfels geworden.

Wenn sich die Oberfläche des Eiswürfels befindet geschmolzen ist, kann es das Wasser im Material nicht mehr einfrieren als das Eis, das bereits auf seiner Oberfläche geschmolzen ist. Es bildet sich kein riesiger kovalenter Netzwerkfeststoff, und das Eis haftet nicht am Material.

Haben Sie eine Referenz dafür? Es scheint durchaus plausibel, aber ich wäre interessiert, Studien darüber zu sehen.
Ich habe keine Studien, aber [hier] (http://www.madsci.org/posts/archives/2003-04/1050004418.Es.r.html) ist jemand, der qualifizierter ist als ich, der darüber spricht. Vielleicht wäre dies jedoch ein interessantes Experiment! Sie können versuchen, Eis bei unterschiedlichen Temperaturen für kurze Zeit in Wasser zu tauchen und zu analysieren, wie sich seine Masse ändert.
Ein Beweis dafür, dass dieser Effekt mehr von der Physik des Wärmeaustauschs und der Anwesenheit von Wasser auf der Zieloberfläche abhängt als von der spezifischen Verwendung eines gekühlten Eiswürfels, ist seine Allgemeingültigkeit. Fast jedes sehr kalte Material neigt dazu zu kleben, sei es ein Wassereiswürfel, ein Trockeneiswürfel ($ \ ce {CO2} $), ein gekühltes Metall usw., wobei das letzte möglicherweise das klebrigste ist (seien Sie vorsichtig beim Experimentieren! ). Ich vermute, dass das Gefrieren von atmosphärischem Wasser zwischen zwei Oberflächen unter bestimmten Umständen ebenfalls eine Rolle spielen kann.
Aaron Hall
2015-05-16 02:13:47 UTC
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Was ist die Ursache für diese Adhäsion?

Ich schlage eine etwas andere Hypothese als ringo vor. Im Gegensatz zu dem sehr kalten Eis, das Wasser im Material gefriert, würde ich annehmen, dass das Material anfangs trocken ist, aber bei Raumtemperatur. Dieses Material bei Raumtemperatur kann die äußeren Schichten von Eismolekülen schmelzen, wodurch das Material sowohl abgekühlt als auch benetzt wird.

Wenn sich die Temperatur anpasst und das Material keine Wärme mehr in die feuchten Bereiche leitet, wird das feuchte Material kalt genug, um wieder zu gefrieren, wodurch der von Ihnen gewünschte Klebeeffekt entsteht.

Warum verschwindet der Effekt nach einiger Zeit?

Der Temperaturgradient ist nicht statisch und das Material leitet etwas Wärme durch ihn, also den scharfen Gradienten, der das geschmolzene Eis verursacht hat Das erneute Einfrieren wird zu einem allmählichen Gefälle, das sich in Richtung der Mitte des Eises verschiebt, und das Wasser, das so schnell wieder gefriert, schmilzt wieder, und die Seiten des Eises sind nicht mehr kalt genug, um Teile davon wieder einzufrieren, die durch Einwirkung von Eis schmelzen eine neue Kontaktfläche.

Paul Tavernier
2015-05-16 21:12:45 UTC
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Ein weiteres Merkmal von Frischeis ist der unterkühlte Dampf, der die Oberfläche verlässt (Sublimation). Dieser Prozess unterkühlt die Oberfläche des Eises und hält es weit unter dem Gefrierpunkt. Wenn ein warmer Gegenstand wie ein Handtuch oder Ihre Haut den Dampf kondensiert, bildet sich auf seiner Oberfläche eine dünne Wasserschicht, die bei Kontakt mit der unterkühlten Oberfläche des Eises sofort gefriert. Die Oberfläche des Eises erwärmt sich schnell bei Umgebungstemperatur und der Effekt geht verloren.

Es fällt mir schwer zu glauben, dass die Sublimation schneller abkühlt, als sich die äußere Umgebung erwärmt.


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