Лед
Ледъте твърдотоагрегатно състояниенаводата.Промяната към това състояние настъпва, когато течната вода се охлади дотемпературапо-ниска от 0 °C при стандартноатмосферно налягане.Лед може да се формира и на по-високи температури при по-високо налягане, също така водата може да се запази течна до -30 °C при ниско налягане. Ледът, образуван при високо налягане, се отличава с различнакристалнаструктура от нормалния лед.
Необичайно свойство на леда, замръзнал при налягане еднаатмосфера,е че е с около 8% по-нискаплътностот течната вода. Ледът има плътност 0,917 г/см3,докато плътността на водата е 0,9998 г/см³ при същата температура. Водата е най-плътна (около 1,00 г/см3) при температура 4 °C, като плътността ѝ намалява със започването на образуване на шестоъгълните кристали лед при спадане на температурата под 0 °C. Това се дължи на водородните връзки между воднитемолекули,като последните са по-неефикасни, когато водата е замръзнала. Всичко това резултира във факта, че леда плава над течната вода – свойство с изключителна важност за земнияклимат.
Като твърдо вещество с кристална решетка ледът се счита заминерал.
Видове лед
[редактиране|редактиране на кода]
Ледът, който ни е познат от ежедневието, както иснегът,се определя като Ih,или лед с шестоъгълна структура. Подложен на високи налягания и различни температури ледът може да формира около дузина различни фазови състояния. Съвсем малко по-нестабилен от Ihе ледът с кубична структура (Ic).
В основата на снега стои снежинката – миниатюрен леден кристал, образуван от замръзнала вода върху микроскопична прашинка.
С едновременното понижаване на температурата и повишаване на налягането се формират останалите видове лед. Те са, както следва, II, III, V, VI, VII, VIII, IX, и X. Тези видове се различават по кристална структура, подредба на молекулите и наситеност.
В допълнение към истинските видове лед, в романа наКърт Вонегът„Котешка люлка“се появява измисления вид IX. Истинският лед IX няма характеристиките на описания от Вонегът вид.
Сланатае вид лед, образуван върху студените обекти отмъгла.Това образувание съдържа голямо количествовъздух,което го кара да изглежда бяло, вместо прозрачно, и има плътност около 1/4 от обикновения чист лед.
Ледът също може да образува ледени висулки, подобни по външен вид насталактитите,тъй като водата замръзва докато се стича надолу.
Някои други вещества (в повечето случаи течности) също биват наричани лед, когато са в твърдо агрегатно състояние;сух леднапример е популярното название на твърдото агрегатно състояние навъглеродния двуокис.
Черният лед се образува на повърхността на снежни полета и ледници, когато слой от сняг или лед е изложен на специфични условия. Този слой става плътен и прозрачен поради известна комбинация от фактори. [1]
Употребата на лед
[редактиране|редактиране на кода]Когато ледът се топи, той абсорбира толкова топлиннаенергия,колкото би била необходима да се затопли същото количество вода с 80 °C, като температурата му остава постоянно 0 °C. Поради това ледът от дълги години е използван като средство за охлаждане. До неотдавна сградата наунгарскияпарламент използваше преззиматалед, набавян от езеротоБалатон,като основен елемент вклиматичната инсталация.Ледохранилища се използват за съхранение на лед през зимата, както и за складове за нетрайни продукти. Първитехладилнициса били наричани ледени кутии (iceboxes), защото са представлявали точно това – някакъв съд с парче лед в него. Лед на кубчета, както и натрошен лед се произвеждат предимно занапиткиикоктейли.
Около400 пр.н.е.вИранедин персийски инженер вече е владеелтехникатаза складиране на лед през лятото в пустинята. Ледът е бил носен през зимата от планините в големи количества, след това складиран в специални, охлаждани по естествен начин складове (хладилници), наричанияхчал(yakh-chal). Били са огромни подземни помещения (около 5000 м3) с дебели стени (поне 2 м в основата), направени със специаленхоросан,съставен отпясък,глина,белтъци наяйца,вар,козявълнаи пепел в точни пропорции, като цялата смес е топлоизолационна. Считала се и за абсолютно непромокаема. Помещенията са имали достъп до водохранилище, и често са ималиветрокапани,чрез които е било възможно през летните дни температурата да се поддържа ниска. Ледът от тези хранилища се е използвал от благородниците за разхлаждане по време на събирания през горещите летни дни.
Ледът играе важна роля за някоизимни спортове,катофигурното пързаляне,хокей на лед,кърлинги други. Понякога се строят конструкции от големи късове лед. Те обаче са предимно декоративни и не са подходящи за продължително обитаване. Въпреки това, в някои особено студени части на света съществуват леденихотели,издържащи сравнително дълго.
Ледът присъства и в изкуството под формата на леденискулптури.
Ледът може да е сериозен проблем запристанищата.Затова пристанища, които са чисти от лед през цялата година, са особено важни. Такива саМурманск(Русия),Петсамо(Русия, по-рано въвФинландия) иВардо(СевернаНорвегия). Пристанища, които са обхванати от ледове, могат да бъдат достигани с помощта наледоразбивачи.
Ледът, който се образува попътищата,може да бъде изключително опасен. Черният лед е трудно да бъде разпознат, защото му липсва характерната лъскава повърхност. По време насуграшицаили при валеж на сняг при температура близка до тази на топене, е възможно образуването на плътен слой лед по прозорците или по цялата повърхност наавтомобила.В този случай ледът трябва да бъде премахнат поне от стъклата за да бъде възможно безопасно пътуване.
Когато температурите на открито се задържат ниски за дълъг период от време, е възможно образуването на дебел слой лед върхуезераи други неподвижни водните площи (за замръзване на подвижните води каторекитеса необходими много по-ниски температури). Ледът може да стане достатъчно дебел, за да е възможно преминаването му с автомобил иликамион.За да е безопасно преминаването, ледът трябва да е с дебелина поне 30 см. Човешката ненаситност за силни усещания дори води до възникването на автомобилни състезания върху лед, при които състезателят трябва да кара бързо, като едновременно с това да успява да контролира машината.
За жалост често се случва хора да пропадат през тънкия лед, образуван върху водни площи. Изследователи и различни организации продължават да търсят начин за помощ на хора, изпаднали в подобно положение, както и да предпазят тялото от шока, съпътстващ рязката промяна в температурата при подобни ситуации.
Вижте също
[редактиране|редактиране на кода]Източници
[редактиране|редактиране на кода]- Ресурси: Лед. В: Л. Иванов и Н. Иванова.Антарктика: Природа, история, усвояване, географски имена и българско участие.София: Фондация Манфред Вьорнер, 2014. с. 81 – 82.ISBN 978-619-90008-1-6