Αλάτι και χιόνι

Serious Humor » Θεραπεύοντας την άγνοια
[+] Προσθήκη νέου θέματος - Απάντηση σε αυτό το θέμα


_fantom_

_fantom_

24/01/2006, 19:24:16

Ξέρει κανείς γιατί ρίχνουμε αλάτι στους δρόμους, όταν χιονίζει;

Doureios-Ipnos

Doureios-Ipnos

24/01/2006, 19:31:39

πλάκα κάνεις,έτσι?

θημάσαι που στο σχολείο όταν κάναμε φυσική,μας λέγανε ότι το αλμυρό νερό παγώνει πάρα πολύ δύσκολα και πάντως όχι στη θερμοκρασία που παγώνει το μη αλατισμένο?

όταν λοιπόν χιονίζει ρίχνουμε αλάτι για τους εξής λόγους:

  • λιώνει το χιόνι που ήδη έχει "πιάσει"
  • είναι δύσκολο να "ξαναπιάσει" γιατί λιώνει από το αλάτι που είναι κάτω
  • λιώνει ο πάγος-δε σχηματίζεται πάγος

 

charm_quark

charm_quark

05/09/2007, 19:03:32

Αργα το ξετρυπωσα το θεμα... αλλα θα απαντησω γιατι ειπαμε... καλλιο αργα, παρα ποτε!

Αν θυμαστε... αυτο το καναμε καπου στη χημεια της γ' γυμνασιου. Εχει να κανει με το σημειο τηξης. Το σημειο τηξης ειναι η θερμοκρασια στην οποια το υλικο μεταβαινει απο την στερεη του κατασταση στην υγρη. Σημειο πηξης ειναι το ακριβως αναποδο, δηλαδη η θερμοκρασια στην οποια το υλικο μεταβαινει απο την υγρη στην στερεη κατασταση.
Οι δυο θερμοκρασιες, θεωρητικα ειναι ιδιες και σταθερες για καθαρες ουσιες, παραδειγμα το καθαρο νερο, χωρις αλατα, οπως ολοι γνωριζουμε ειναι η 0 βαθμοι Κελσιου.
Οι προσμιξεις την αλλαζουν. Δηλαδη το νερακι που πινουμε, που εχει καποια αλλα στοιχεια, περαν της ενωσης H2O, δεν εχει σημειο τηξης/πηξης ακριβως στους 0 βαθμους Κελσιου. Αν μαλιστα προσθεσουμε αλατι αυτο αλλαζει.
Με τις προσμείξεις, το σημειο τηξης/πηξης αλλαζει και κατα κανονα μειωνεται.
Οταν λοιπον παμε εμεις και ριχνουμε αλατι στον παγο, ουσιαστικα προσθετουμε προσμειξεις οι οποιες κατεβαζουν το σημειο τηξης/πηξης, ουσιαστικα φτιαχουμε ενα διαλυμα το οποιο απαιτει χαμηλοτερη θερμοκρασια απο την ηδη υπαρχουσα για να γινει παγος. Ετσι, αν αυτη η θερμοκρασια δεν ικανοποιειται απο το περιβαλλον ο παγος λιωνει γιατι βρισκεται πανω απο το σημειο τηξης/πηξης.
Ελπιζω να καταλαβατε!

physicsjoe

physicsjoe

20/01/2011, 16:34:41

δεν εχο χρονο να το μεταφρασω R η σταθερα του Boltzmann

At the freezing point, ice and water coexist. The tendency of the ice to melt is exactly counteracted by the tendency of water to freeze. The chemical potentials of the two phases are equal under these conditions:

µice = µpure water

where the chemical potentials are just the molar Gibbs free energies here.
What happens when you drop salt in the water? The dissolved salt will lower the chemical potential of the water without changing the chemical potential of the ice much at all. That means that water is more stable than ice now, and the ice will melt.

Why does water in a solution have a lower chemical potential than pure water? For an "ideal solution" (a solution in which all molecules interact in the same way) the chemical potential of water in the solution is given by

µsolution water = µpure water + RT ln xsolution water

where R is the gas law constant (8.314 J/mol K), T is the temperature, and xsolution water is the mole fraction of water in the solution. As salt is added to the water, the concentration of water in the solution goes down. That makes xsolution water less than one, and the natural log of a number less than one is negative. That makes the concentration correction negative, so the chemical potential of water will drop as more salt is added. Note that this has nothing to do with ordering of the water around the salt ions, because in an ideal solution salt-water interactions are assumed to be identical to water-water interactions. The decrease in chemical potential occurs because there is a lower concentration of water in the solution than in the pure liquid. Statistically, fewer water molecules escape a solution into the vapor phase or freeze out onto the solid phase. That's why salt lowers the chemical potential of water in the solution.
How can equilibrium be re-established by changing the temperature? To make the chemical potential of the water in the salt water equal to the chemical potential of the ice again, you'll have to lower the temperature. The freezing point depression equation T = - kf msolute can be derived from the defining equation for an ideal solution given above, without much trouble. Or you can just look at the graph at right, which shows how the chemical potential of the ice, pure water, and solution water change with temperature. Notice the following:

The chemical potential for all three substances goes up as temperature goes down. That's because the slope of the curve is equal to minus the substance's partial molar entropy (just the molar entropy, in the case of the pure ice and pure water). The entropies are positive, so the slopes of these curves must be negative.
Liquid forms have higher molar entropies than solid forms of the same substance (usually), so the liquid curves are steeper. (If the curve for a gas were placed on this graph, do you think it would be steeper or shallower than the liquid curves?)
The solution water curve is shifted below the curve for pure water because the RT ln xsolution water term is less than zero.
When the ice curve intersects with a liquid curve, the chemical potentials are equal and the phases are in equilibrium. The intersections correspond to freezing points. On the graph, T0 is the freezing point of the pure water.
The lower chemical potential of solution water shifts the point of intersection to the left, so the freezing point of the solution is lower than the freezing point of the pure solvent. T is the freezing point of the solution.
Similar arguments can be used to explain why boiling points of solutions are higher than those of the pure solvent.


The condition for equilibrium is between the solution and the ice is
µice = µsolution water

Assume the solution is ideal. Then the defining equation for an ideal solution gives
µsolution water = µpure water + RT ln xsolution water

so the temperature T at the freezing point of the solution must satisfy
ln xsolution water = (µice - µpure water)/RT

Now let's replace the chemical potentials with quantities that are easier to measure directly (or look up in the literature). Taking the derivative of both sides with respect to temperature at constant pressure,
d ln xsolution water/dT = -(µice - µpure water)/RT2 + ((µice/T)P + (µpure water/T)P)/RT

Since µi = Hi - TSi, and (µi/T)p = -Si,
dln xsolution water/dT = - (Hice - Hpure water)/RT2 = Hfus/RT2

where Hfus is the molar of fusion. Collecting all the temperature dependent terms on the right hand side and integrating from conditions in pure water to those in the solution,
d ln x = T
T0 ( Hfus
RT2 ) dT
ln xsolution water = ( Hfus
R ) ( T
TT0 )
where T0 is the freezing point of pure water. If we can assume that the solution is very dilute, the equation becomes much simpler. ln xsolution water equals ln (1 - xsolute), which is approximately equal to -xsolute in a dilute solution.In a dilute solution, the freezing point depression will be small, so T0 is approximately equal to T. Then
- xsolute = Hfus
R ( T
T02 )
or
T = - ( RT02
Hfus ) xsolute
Notice that the terms in parentheses depend on the solvent, not on the solute. That would suggest that equal concentrations of ions or molecules cause equal freezing point depressions, regardless of what the solute is. Experimental results agree with this prediction, so long as the concentrations are low.


Υπάρχουν 4 μηνύματα σε αυτό το θέμα

Υπάρχουν διαθέσιμες 1 σελίδες απαντήσεων. Βρίσκεστε στην σελίδα Νο 1


Προσθήκη απάντησης

Για την προσθήκη απάντησης θα πρέπει να είστε εγγεγραμμένο μέλος και να έχετε συνδεθεί (login)

Μαθαίνοντας VHDL

Μαθαίνοντας VHDL
Βρήκα διάφορα βίντεο


κουσκούς με μανιτάρια

Κους Κους με μανιτάρια
Έτοιμο σπιτικό φαγητό σε λιγότερο από μισή ώρα


Αργολίδα

Αργολίδα
Ο νομός Αργολίδας, είναι ο μικρότερος της Πελοποννήσου και έχει...


Νομός Καστοριάς

Νομός Καστοριάς
Η λίμνη της Καστοριάς, o ορεινός όγκος του Γράμμου με...


Σκόπελος

Σκόπελος
Η Σκόπελος είναι ένα όμορφο καταπράσινο νησί στις βόρειες Σποράδες....


Αίγινα

Αίγινα
Η Αίγινα βρίσκεται στο κέντρο του Σαρωνικού κόλπου και πρωτεύουσα...


κώδικας ιστοσελίδας

Στατικές και δυναμικές ιστοσελίδες
Λίγα λόγια γύρω από τα δύο βασικά είδη των ιστοσελίδων


ιστοσελίδα

Τι χρειάζεται για μια ιστοσελίδα;
Τρία είναι τα βασικά σημεία για να υπάρξει μια ιστοσελίδα στο ίντερνετ


Κάπνισμα

Κόβω το τσιγάρο
Με λένε Αναΐς, είμαι 20 χρονών, καπνίζω εδώ και 3...


Νετρινίτα η Ατίθαση

Νετρινίτα, ή....Νετρίνα η Ατίθαση :ΡΡ
Μια μεξικάνικη ιστορία, με την νετρινική μας πινελιά. Ο Χοσέ...


κάλπικη λίρα

η άλλη κάλπικη λίρα ...
Κάποτε, πριν δέκα συναπτά έτη, φοιτήτρια ούσα σε ένα από...


γυναικεία συζήτηση

Απόψεις γύρω από το θέμα της αποτρίχωσης
Προσωπικά θεωρώ μεγάλο έγκλημα τη χρήση ξυραφιού, αν και αναγνωρίζω...


Καστοριά

Καστοριά
Στην Καστοριά βρεθήκαμε για μια ημερήσια εκδρομή και φτάνοντας εκεί...


Παλαιά Επίδαυρος

Παλαιά Επίδαυρος
Η Παλαιά (ή Αρχαία, όπως συνηθίζεται να λέγεται) Επίδαυρός βρίσκεται...