logo
logo

Мы уже упомянули, что вода при замерзании расширяется на 10% своего первоначального объема. Это расширение происходит с такой силой, что даже крепкие железные сосуды легко могут лопнуть.
При помощи следующего опыта это можно очень легко обнаружить.
Наполним доверху водой небольшой стальной цилиндр (рис. 40) с полостью А и шестиугольной головкой В. На открытом конце цилиндра, в углублении, вставлена пластинка С из тонкой листовой меди. На пластинке лежит крепкое металлическое кольцо, через которое передается давление от шестиугольной гайки Е, навинчивающейся на цилиндр. У гайки есть отверстие, равное отверстию кольца, так что середина наружной поверхности медной пластинки видна через кольцо и гайку. Гайка крепко прижимает пластинку к цилиндру и герметически закрывает полость А. Весь прибор помещаем в охлаждающую смесь, уже описанную выше, так чтобы сверху был виден только открытый конец цилиндра.

Прибор для наблюдения взрыва при замерзании воды

Рис.40. Прибор для наблюдения взрыва при замерзании воды

Вскоре цилиндр и вода внутри его охлаждаются до температуры замерзания и даже ниже. Вода стремится замерзнуть, но для этого необходим больший объем. Однако при данных условиях вода не имеет его и, следовательно, не может замерзнуть. Вследствие охлаждения молекулы стремятся расположиться в другом, новом порядке и все с возрастающей силой давят на стенки своей тюрьмы, пока не разобьют своих оков в наиболее слабом месте, а именно там, где находится тонкая медная пластинка. Когда она лопается, мы слышим громкий треск, который и указывает нам на ту громадную силу, с которой она разрывается.
Теперь, вследствие разрыва, полость открылась, и вода имеет достаточно места, чтобы замерзнуть. При этом лед не только заполняет всю полость цилиндра, но и выходит через отверстие в медной пластинке, так как объем льда более объема воды, в форме ледяного столбика, который выступает даже за пределы гайки.
В процессе разрушения больших гор важную роль играет разрушительная сила замерзающей воды. Снеговые и дождевые воды, проникая в трещины горы, замерзают там во время сильных морозов. При этом они расширяются с такой страшной силой, что скалы дают тысячи трещин.
Действие этой силы в меньшем масштабе замечается на водопроводных трубках, которые также лопаются в очень сильные морозы. Если при закрытых кранах вода плотно заключена в трубах, то она не сможет замерзнуть, если трубы крепки и могут препятствовать расширению воды. Если же сила расширения увеличится, то трубам или придется расшириться, или лопнуть. Вода при этом станет просачиваться через стенки труб лишь тогда, когда потеплеет, и лишь тогда можно найти порчу труб, хотя она могла произойти давно, во время мороза.