Tutkijat ovat muuttaneet veden jääksi nanosekunnissa, eli todella, todella nopeasti. Se ei kuitenkaan ole mielenkiintoisin osa. Jää on kuumempaa kuin kiehuva vesi.
Koe tehtiin Sandia National Laboratoriesin valtavassa Z-koneessa, joka tuottaa aurinkoa kuumempia lämpötiloja (ennätys täällä maapallolla) ja jossa tutkijat testaavat sitä, mitä tiedämme oppikirjojen tavallisista ”faaseista”: kiinteästä, nestemäisestä ja kaasusta.
”Veden kolme tuntemaamme vaihetta – kylmä jää, huoneenlämpöinen neste ja kuuma höyry – ovat itse asiassa vain pieni osa veden tilojen kirjosta”, sanoo Sandian tutkija Daniel Dolan. ”Veden puristaminen tavallisesti lämmittää sitä. Mutta äärimmäisessä puristuksessa tiheän veden on helpompi siirtyä kiinteään vaiheeseen kuin säilyttää energisempi nestemäinen vaihe.”
- Samoin Sandiassa:
Jää on outoa. Useimmat asiat kutistuvat kylmetessään, joten ne vievät vähemmän tilaa kiinteinä aineina kuin nesteinä. Mutta tavallinen jää tietysti vie enemmän tilaa kuin vesi. Yksinkertainen koe, jossa (mieluiten halpa) täysi vesipullo laitetaan yöksi pakkaseen, osoittaa tämän.
Uudessa kokeessa ”veden tilavuus kuitenkin kutistui äkillisesti ja epäjatkuvasti, mikä on yhdenmukaista lähes jokaisen tunnetun jään muodon muodostumisen kanssa tavallista jäätä lukuun ottamatta”, Sandian torstaina antamassa lausunnossa todetaan.
Ilmeisesti on olemassa ainakin 11 muutakin jään tyyppiä, joista useimmat meistä eivät tiedä. Ne luokitellaan sen mukaan, miten ne käyttäytyvät tietyissä lämpötiloissa ja paineissa. Olet ehkä kuullut yhdestä: Alijäähtynyt vesi voi olla alle 32 asteen lämpötilassa, mutta ei jäätynyt.
Ongelmana on, että tutkijat eivät tiedä kaikkien näiden tilojen yksityiskohtia. Siksi Sandian tutkimus.
Dolan sanoi, että työ ”auttaa meitä ymmärtämään materiaaleja ääriolosuhteissa.”
Hän oli yllättynyt siitä, miten nopeasti vesi jäätyi. Nopea kokoonpuristuminen – noin 70 000-kertainen normaali ilmakehän paine sekunnin murto-osassa – aiheutti nopean jäätymisen, hän arvelee. Kun paine väheni, jää suli.
”Ilmeisesti on käytännössä mahdotonta estää vettä jäätymästä yli 70 000 ilmakehän paineessa”, Dolan sanoi.
Tämä on hyvä tietää ihmisille, jotka yrittävät ratkaista veden monia mysteerejä.
- Miksi jäävuoret kelluvat?
- H2O vai H1.5O? Veden mysteeri ratkaistu
- Miten jää sulaa: Pitkään jatkunut mysteeri ratkesi
- Mikä tekee jääkuutiot sameiksi?
Uudemmat uutiset