Fryser vatten, om det inte kan utvidga sig?

Vatten utvidgar sig ju, när det fryser till is. Därför har jag funderat på ett tankeexperiment. Man tar en behållare av ett material, som inte kan utvidgas eller förstöras på något sätt och fyller behållaren helt med vatten. Sedan försluter man den helt tätt och fryser in den. Fryser vattnet till is, när det inte kan utvidga sig, och har vattnets renhet någon betydelse?

1 september 2009

Vatten utvidgas ganska rejält, när det fryser till is. Det förklaras med att iskristaller tar mer plats än vatten. Under frysprocessen utvecklas våldsamma krafter, som till exempel kan spränga vattenrör. Om behållaren emellertid är omöjlig att spränga, så stiger i stället trycket i vattnet. Det stigande trycket medför att vattnets fryspunkt sjunker. Vattnet kommer fortfarande att vara flytande, men under ett högt tryck. Det är precis det som sker, när det bildas ett lager vatten under inlandsisen eller en tung glaciär, även om temperaturen är långt under fryspunkten. Den tunga isen på ytan bildar ett hölje, som inte lämnar nog med plats för det underliggande vattnet att utvidgas. Fortsätter man tankeexperimentet och kyler ner den kraftiga behållaren mer och mer, kommer vattnet så småningom att förvandlas till is. Om trycket kan stiga till 100 atmosfärer, bildas det en speciell sorts is. Kristallstrukturen är en annan, och isen blir mycket mer kompakt och glasaktig än vanlig is. Är vattnet helt rent, kan temperaturen falla till minus 30 grader, utan att vattnet fryser till is. Det förklaras med att frysprocessen normalt börjar runt små orenheter i vattnet, som iskristallerna sprider sig från.

Läs också

Kanske är du intresserad av...

Hittade du inte vad du söker? Sök här: