Vee külmumistemperatuuri langetamine on lihtne. Piisab, kui lisada soola, suhkrut või mõnda muud lahustunud ainet. Vastassuunas liikumine ja vee külmumistemperatuuri tõstmine pole kaugeltki nii lihtne. Tegelikult kahtlevad mõned teadlased, kas seda isegi tehakse. Kuigi võib olla tõsi, et külmunud temperatuuri ei saa lahustunud aine lisamisega tõsta, on teadlased avastanud muid võimalusi ülekülma vee külmumistemperatuurini. Üks on elektrienergia kasutamine ja teine alkoholi või testosterooni lisamine. Need meetodid töötavad ainult puhta veega.
Alustage ülejahutatud veega ja lisage alkoholi
Protsessi, mille käigus vesi külmub, muudab keerukaks asjaolu, et vesi on polaarne molekul, mis tähendab, et isegi kui selle netolaeng on null, on sellel positiivne ja negatiivne ots nagu magnetil. Veemolekulid seonduvad vesiniksidemete tekitamise teel elektriliselt omavahel ja vees olevate lisanditega ning nad ühinevad kergemini jääks, kui vesi sisaldab lisandeid. Kui leiate viisi, kuidas tilk puhast vett õhus suspendeerida ilma, et see midagi puudutaks, see võib püsida vedelas olekus temperatuuril, mis on tunduvalt alla 0 kraadi (32 kraadi) Fahrenheit). Selline ülejahutatud vesi võib püsida vedelas olekus kuni temperatuur langeb -40 C-ni (-40 F).
Alkoholi lisamine vette muudab aga selle käitumist. Jahutades moodustavad alkohol jäätaolised kuusnurgad ja veepiisad ühinevad nende ümber, selle asemel et üksteise ümber vabalt hõljuda. Kuusnurksed struktuurid tagavad sama tüüpi stabiilsuse kui tahked lisandid. Alkoholi lisamisega on teadlased leidnud, et nad suudavad puhta vee külmumistemperatuuri tõsta 0 C-ni.
Elekter võib tõsta ka vee külmumistemperatuuri
Iisraeli teadlased proovisid teistsugust lähenemist temperatuuri tõstmisel, mille juures külmjahtunud vesi külmub. Nad lõid laetud rakud, asetades püroelektrilised kristallid vasesilindritesse. Nad paigutasid need rakud niiskesse ruumi ja vähendasid temperatuuri, kuni vesi hakkas kristallidele kondenseeruma. Nad jätkasid temperatuuri langetamist ja leidsid, et tilgad külmusid laadimata pinnal temperatuuril -12,5 C (9,5 F), kuid positiivselt laetud pinnal külmusid temperatuuril -7 C (19,4 C). Negatiivselt laetud pinnal külmus vesi temperatuuril -18 C (-0,4 F).
Katse andis veelgi üllatavama tulemuse. Teadlased leidsid, et veepiisad püsisid negatiivselt laetud pinnal 10 minutit -11 C juures vedelad (12,2 ° F), kuid kui laeng hajub, võivad need põhjustada piiskade külmumist, tõstes toatemperatuuri kuni -8 C (17,6 F). Põhjus on see, et toatemperatuuri tõstmine tekitas kristallidel positiivse laengu.
Töötavad ka tahm ja testosteroon
Teadlased teavad, et tahma lisamine puhtale veele tõstab külmumistemperatuuri umbes 7 kraadi Celsiuse järgi, kuid see pole midagi võrreldes meessuguhormooni testosterooniga. See võib tõsta ülejahutatud puhta vee külmumistemperatuuri vahemikus -40 C kuni -1 C (30,2 F). Teadlased pole kindlad, kuidas see töötab, kuid kahtlustavad, et mehhanism sarnaneb alkoholiga.
Külmumispunkti langetamine
Vee külmumistemperatuuri langetamiseks vajalik kogus sõltub lisatud lahuse kontsentratsioonist, kuid külmumistemperatuuri ei saa lõpmatuseni langetada. Tegelikult määratletakse Fahrenheiti skaala nullpunkt (-17,8 C) kui soolvee küllastunud lahuse külmumistemperatuur. Küllastunud lahuses enam soola ei lahustu, nii et 0 F on madalaim temperatuur, milleni saate vee sulamistemperatuuri soolaga alandada. Siiski on võimalik vett üle jahutada, et see jääks vedelas olekus veelgi madalamatel temperatuuridel. Utahi ülikooli teadlased on kindlaks määranud temperatuuri, mille juures vesi peab absoluutselt külmuma, temperatuurini -48 C (-55 F).
