Вопрос школьника
Если заполнить чугунный шар водой, плотно закупорить и вынести на мороз, то замерзающая вода разорвет чугун. Откуда берется энергия, необходимая для разрушения чугуна? Ведь вода на морозе не получает, а отдает энергию
Ответ от учителя
Для ответа на данный вопрос необходимо понимать, как происходит замерзание воды и как это влияет на чугунный шар.
Когда вода замерзает, она расширяется, увеличивая свой объем на 9%. Это происходит из-за того, что молекулы воды при замерзании начинают формировать кристаллическую решетку, которая занимает больше места, чем жидкая вода. При заполнении чугунного шара водой и ее замерзании внутри, происходит увеличение объема воды, что приводит к увеличению давления внутри шара.
Чугун, как и любой другой материал, имеет определенную прочность, которая определяется его механическими свойствами. При увеличении давления внутри шара, вызванного замерзанием воды, возникает напряженное состояние в материале, которое может привести к его разрушению. Энергия, необходимая для разрушения чугуна, возникает из-за накопления напряжений в материале, вызванных увеличением давления внутри шара.
Таким образом, энергия, необходимая для разрушения чугуна, возникает из-за увеличения давления внутри шара, вызванного замерзанием воды. При этом вода на морозе не получает, а отдает энергию, но это не имеет прямого отношения к процессу разрушения чугуна.
