Co to jest punkt lodu?

Temperatura lodowa to temperatura przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym, w której woda stała i ciecz mogą współistnieć w stanie równowagi termicznej. Wiele skal temperatur historycznie wykorzystywało temperaturę lodu do kalibracji. W stopniach Fahrenheita temperatura wynosi 32 stopnie, podczas gdy skala Celsjusza ustawia ją na zero stopni. Punkt lodowy to nie to samo, co punkt zamarzania, ważne rozróżnienie, szczególnie wśród kłótliwych i precyzyjnych naukowców.

Omawiając punkt zamarzania wody, ludzie często odnoszą się do temperatur punktu lodowego, ponieważ woda faktycznie zamarza w tym punkcie. Jednak na temperaturę zamarzania wody może wpływać kilka czynników, w tym zasolenie. Woda morska może się naprawdę przechłodzić, co oznacza, że ​​przechodzi poniżej punktu, w którym normalnie zamarzłaby, zanim zamarznie. Wiele substancji ma zdolność do przechłodzenia w określonych warunkach.

Blisko spokrewnioną koncepcją jest punkt potrójny, temperatura, w której woda stała, płynna i gazowa mogą istnieć razem. Ten pomiar jest tylko o ułamek stopnia wyższy niż punkt lodowy, ale jest preferowaną metodą kalibracji dla precyzyjnych skal temperatur i instrumentów naukowych w większości regionów świata. Potrójne punkty można również znaleźć w przypadku wielu innych substancji, ale ponieważ woda jest licznym i dobrze znanym związkiem chemicznym, jest to preferowany standard stosowania.

Ta temperatura odzwierciedla również barierę zmiany fazy, w której woda przechodzi ze stanu głównie płynnego do stanu głównie stałego. Zmiany fazowe następują również w miarę wzrostu temperatury, a woda zaczyna zamieniać się w parę, ponieważ nie może utrzymać stanu ciekłego. Bariery zmiany faz dla wielu substancji mogą być głęboko zależne od ciśnienia atmosferycznego, dlatego rzeczy takie jak woda zachowują się inaczej na dużej wysokości niż na małej wysokości.

Znajomość punktu lodowego jest krytyczna z wielu perspektyw. Jest to ważny punkt odniesienia w określaniu temperatur, a także może odgrywać rolę w badaniach naukowych i eksperymentach. Meteorolodzy, nawigatorzy i urzędnicy ds. Bezpieczeństwa publicznego są również zainteresowani punktem lodowym, ponieważ może on wpływać na warunki środowiskowe w zimnych regionach świata. Ludzie mogą również używać punktu lodowego w domu do kalibracji termometrów, upewniając się, że przyrządy prawidłowo mierzą temperaturę, schładzając wodę do punktu lodowego, w którym to punkcie zostanie osiągnięta znana temperatura.