Supercooled -druppels water:een staat van gesuspendeerde vriestoestand

Supercooled druppels water zijn kleine druppels water die bestaan bij temperaturen onder hun normale vriespunt (0 ° C of 32 ° F). Dit is mogelijk omdat watermoleculen een "duwtje" nodig hebben om de kristallijne structuur van ijs te vormen.

Dit is waarom ze niet onmiddellijk bevriezen:

* Gebrek aan nucleatie -sites: Bevriezing vereist de vorming van een ijskristal, dat dient als een startpunt voor andere watermoleculen om te bevestigen. In zuiver water zijn deze nucleatie -locaties zeldzaam.

* Oppervlaktespanning: De oppervlaktespanning van waterdruppeltjes bestand is tegen de vorming van ijskristallen, die ruimte nodig hebben om te groeien.

hoe ze in ijskristallen te transformeren:

1. Introduceer een nucleatie -site: Een klein stofdeeltje, een klein ijskristal of zelfs een scherpe rand kan werken als een nucleatieplaats. Deze deeltjes verstoren de spanning van het wateroppervlak en laten de vorming van ijskristallen beginnen.

2. Schud of agiteer het water: Dit kan kleine luchtbellen creëren die kunnen fungeren als nucleatieplaatsen.

3. Verlaag de temperatuur verder: Door de temperatuur onder het vriespunt te verlagen, bevriezen het water waarschijnlijker.

4. Voeg een zaadkristal toe: Een klein stukje ijs kan worden toegevoegd aan het overkoel water, dat zal dienen als een nucleatieplaats.

Voorbeelden in de natuur:

* Bevriezende regen: Supercooled waterdruppeltjes in wolken kunnen bevriezen op contact met oppervlakken, waardoor ijs wordt gevormd.

* Mist bevriezen: Supercooled waterdruppeltjes in mist kunnen bevriezen, waardoor een mooi, maar potentieel gevaarlijk fenomeen ontstaat.

* Vorming van hagel: Supercooled waterdruppeltjes in onweersbuien kunnen op ijskristallen bevriezen, waardoor hagelstenen worden gevormd.

Belang:

Het begrijpen van onderkoeld water is cruciaal voor het bestuderen van weer en klimaat, omdat het neerslagpatronen, wolkenvorming en de effectiviteit van kunstmatige regenbruik beïnvloedt.