Warum gefriert Süßwasser von oben nach unten?

Die Dichte des Wassers steigt von 0 auf 4 Grad Celsius. Sie hätten also einen Gradienten der Wassertemperaturen. Unten 4 Grad Celsius und darüber kälteres Wasser. Das ist auch der Grund, warum Fische im Winter überleben, sie tauchen einfach auf den Grund, wo die Temperatur länger warm bleibt. Außerdem ist die Dichte von Eis geringer als die von Wasser, sodass es schwimmt.

Ich denke, es hängt vom Druck ab, der unten höher ist. Wir müssen also eine niedrigere Temperatur als oben in der Flüssigkeit erreichen. Sie wissen, je höher der Wasserdruck, desto niedriger die Gleichgewichtstemperatur flüssig-fest. Während das Gefrieren bei gleicher Temperatur von oben beginnt, werden die unteren Schichten von den oberen Schichten "erhitzt" und können die Gefriertemperatur nicht erreichen, bis die obere Schicht gefroren ist und ihre Temperatur begonnen hat, unter 0 zu fallen °C.

Da es eine geringere Dichte als flüssiges Wasser bei 0 Grad hat, entstehen Leerräume. Eis gefriert daher von oben nach unten.

Denn die Wasser-Luft-Grenze hat eine höhere Wärmeaustauschrate. So bildet sich dort zunächst eine dünne Eisschicht. Da Eis eine geringere Dichte als Wasser hat, schwimmt es auf dem Wasser. Sobald sich das Eis gebildet hat, hat die Eis-Wasser-Grenze eine höhere Wärmeaustauschrate als die unteren Regionen des Wassers.

Je mehr Wärmeenergie das Wasser verlässt, desto mehr Eiskristalle bilden sich. Dies kann manchmal zu einem Zustand führen, in dem ein Schlag auf den Behälter (vorausgesetzt, Ihr Wasser befindet sich beispielsweise in einem Behälter) bei sorgfältiger Kühlung zu einer sehr schnellen Bildung von Eiskristallen führen kann. Dieses Video zeigt, wie man mit gereinigtem Wasser oder kohlensäurehaltigem Wasser Instant-Eis herstellt: https://www.youtube.com/watch?v=RMzio5sLN48

Null-Grad-Wasser ist etwas leichter als 4-Grad-Wasser. Wenn wir also ein Gewässer mit einer Temperatur über dem Gefrierpunkt nehmen und die Temperatur um es herum senken (normalerweise darüber in Bezug auf einen See, wenn die Lufttemperatur sinkt), sollte das kältere Wasser eingeschaltet sein oben und in Kontakt mit der kälteren Luft, und zuerst einfrieren.

Wasser enthält ein bisschen Luft. Wenn Sie sich Eiswürfel ansehen, können Sie sehen, dass Eiswürfel von oben und von den Seiten gefrieren (das ist sinnvoll, da die Kälte rund um die Eiswürfelschale ist. Dadurch werden die Luftblasen in der Mitte eingeschlossen, da die Luft nicht gefriert). bei diesen Temperaturen.

Man sieht das klare Eis (das zuerst gefroren ist) und das weiße Eis – weiß wegen winziger Luftbläschen, das zuletzt gefroren ist. Wasser gefriert dort, wo es mit Kälte in Berührung kommt. Es schwimmt auch nach oben, wenn es möglich ist, weil es leichter ist, Eis oft strukturiert und an Ort und Stelle ist, sodass es nicht immer nach oben schwimmt, sondern stattdessen an Ort und Stelle gefriert.

Klareis, das manchmal in Bars verwendet wird, wird von unten nach oben gefroren. Dies geschieht durch Gefrieren von unten und häufig durch Umwälzen des Wassers.

Es gibt keinen Mechanismus für einen See, der von unten nach oben gefriert, es sei denn, Sie haben einen Weg gefunden, die Erde unter dem See kälter zu machen. Wasser ist auch eine sehr seltene Substanz, die sich ausdehnt und leichter wird, wenn sie gefriert. Die meisten Materialien kondensieren und sinken, wenn sie gefrieren.

Klares Eis wird durch eine Methode hergestellt, die gerichtetes Einfrieren genannt wird . Es ist also wirklich eine zweiteilige Antwort. Ja, das Eis und das Null-Grad-Wasser schwimmt oben, wenn der See nahe ist und in den Gefrierbereich geht, aber auch, wo die Kälte mit dem See in Kontakt kommt, spielt eine Rolle. Die Luft wird ziemlich oft unter den Gefrierpunkt. Boden unterhalb des Sees, viel seltener, wenn überhaupt.

Wenn Sie einen Eimer Wasser in eine sehr kalte Vertiefung auf dem Boden bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt gießen und zusehen, wie es gefriert, besteht eine gute Chance, dass Sie das Gefrieren von unten nach oben beobachten.

Aufgrund der anomalen Ausdehnung von Wasser hat es die Fähigkeit, seine Dichte zu verringern, wenn es unter 0 ° C abgekühlt wird. Da die Dichte von Eis geringer ist als die von Wasser, beginnt es von oben nach unten zu gefrieren.