น้ำแข็งย้อยก่อตัวภายใต้เงื่อนไขใด? น้ำแข็งย้อยปรากฏขึ้นได้อย่างไร?
เมื่อเริ่มต้นฤดูใบไม้ร่วงและอากาศเย็นลง น้ำแข็งย้อยก็ปรากฏขึ้นบนหลังคาบ้าน ต้นไม้ และวัตถุอื่นๆ ผู้ใหญ่คุ้นเคยกับการเห็นพวกเขาและบางครั้งก็ไม่สังเกตเห็นปรากฏการณ์นี้ด้วยซ้ำ เด็กๆ แสดงความสนใจในตัวพวกเขาเป็นอย่างมาก และบางครั้งไม่เพียงแต่เรียกร้องให้เลือกสองสามชิ้นเท่านั้น แต่ยังต้องบอกว่าพวกเขามาจากไหนด้วย
น้ำแข็งย้อยเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่สวยงาม แม้ว่าน้ำแข็งย้อยอาจเป็นอันตรายได้ก็ตาม เช่น เมื่อมันแขวนเหมือนก้อนน้ำแข็งบนหลังคาบ้าน ซึ่งขู่ว่าจะตกลงมาทุกเมื่อ พวกมันก่อตัวอย่างไร? ในความเป็นจริงไม่มีความลึกลับในรูปลักษณ์ของพวกเขา กระจุกน้ำแข็งเกิดขึ้นจากแรงธรรมชาติที่มีการศึกษามายาวนาน
กระบวนการใดที่ก่อให้เกิดน้ำแข็งย้อย?
น้ำด้านนอกเริ่มแข็งตัวที่อุณหภูมิติดลบครั้งแรก ทำให้เกิดเปลือกน้ำแข็งบนแอ่งน้ำและสภาพน้ำแข็ง มันค้างไม่เพียง แต่บนพื้นผิวแนวนอนเท่านั้น หยดน้ำน้ำแข็งที่ไหลในแนวตั้งก็สามารถแข็งตัวได้เช่นกัน ยิ่งไปกว่านั้น ในหลายกรณี น้ำจะไหลช้า - โมเลกุลของน้ำสร้างแรงตึงผิว ซึ่งช่วยให้หยดคงอยู่จนถึงจุดหนึ่งบนขอบหลังคา บนกิ่งไม้ และอื่นๆ แรงเหล่านี้ป้องกันไม่ให้วัตถุตกลงไปตามธรรมชาติในทันทีตามที่ควรเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วง หยดหนึ่งอาจแข็งตัวในขณะที่แขวนอยู่ และหยดถัดไปก็จะแข็งตัวบนนั้น น้ำแข็งย้อยจึงเกิดขึ้นทีละหยด
วัสดุที่เกี่ยวข้อง:
ทำไมแมงมุมถึงสานใย?
ภายใต้สภาวะอุณหภูมิบางอย่าง ซึ่งมักพบเห็นในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง รวมถึงในช่วงละลาย หิมะอาจละลายบนหลังคาภายใต้แสงแดดของดวงอาทิตย์ และหยดน้ำที่ก่อตัวในระหว่างกระบวนการนี้สามารถกลิ้งลงมาและค่อยๆ กลายเป็นน้ำแข็งได้ หยดต่อมากลิ้งลงมาตามน้ำแข็งที่ก่อตัวแล้ว และค่อยๆ เย็นลง ทำให้แท่งน้ำแข็งมีขนาดใหญ่และยาวขึ้น หากน้ำค้างแข็งปกคลุมอีกครั้ง น้ำแข็งย้อยจะยังคงอยู่ในรูปแบบที่มันก่อตัวในวันที่อากาศอบอุ่น และมันจะแขวนอยู่จนกระทั่งตกลงมาเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของมันเอง หรือถูกผู้คนหรือลมพัดถล่ม หากการอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วและอุณหภูมิสูงขึ้น น้ำแข็งย้อยจะละลายตามธรรมชาติ เช่นเดียวกับที่มันเกิดขึ้น
หินย้อยและหินย้อยเป็นน้ำแข็งหรือไม่?
บนห้องใต้ดินของถ้ำ คุณสามารถเห็นหินงอกหินย้อย เช่นเดียวกับหินงอกหรือหินงอกซึ่งมีลักษณะคล้ายกับน้ำแข็งย้อยมาก ความคล้ายคลึงกันนั้นชัดเจนมากจนบางคนเชื่ออย่างมั่นใจว่าหินย้อยเป็นน้ำแข็งย้อยโบราณ แต่นี่เป็นเรื่องจริงเหรอ? ที่จริงแล้ว ธรรมชาติของการก่อตัวเหล่านี้ค่อนข้างแตกต่าง แม้ว่าน้ำจะ "ถูกตำหนิ" สำหรับรูปลักษณ์ของมันก็ตาม เมื่อซึมผ่านชั้นเปลือกโลก น้ำมักจะกัดกร่อนยิปซั่มและหินปูน น้ำจะกระด้างและอิ่มตัวไปด้วยแร่ธาตุ หากน้ำดังกล่าวซึมขึ้นไปถึงหลังคาถ้ำและเริ่มหยดลงมา กระบวนการสะสมของแร่จะเริ่มต้นขึ้นซึ่งก่อตัวเป็นหินย้อย
นาตาเลีย โซโรคิน่า
บทความ "ยังไง น้ำแข็งย้อยปรากฏขึ้น?» .
ครู Sorokina N.A. Verkhnyaya Salda ภูมิภาค Sverdlovsk
ในการเดินทางในชีวิต เช่นเดียวกับเด็ก ผู้ใหญ่ถามคำถาม ผู้ใหญ่จะค้นหาคำตอบได้อย่างรวดเร็ว แต่ผู้ใหญ่ใช้ความพยายามในการตอบคำถามของเด็กมากกว่าการตอบคำถามของผู้ใหญ่ บางครั้งเด็กถามและคาดหวังคำถามที่ละเอียดถี่ถ้วนในหัวข้อที่ผู้ใหญ่ต้องคิดให้รอบคอบก่อนที่จะตอบ
เมื่อเร็ว ๆ นี้เมื่อเห็นน้ำแข็งสะสมบนหลังคาบ้านเรือนและดูงดงาม น้ำแข็งย้อยในเดือนธันวาคม, ฉันมี มีคำถามเกิดขึ้น: “ทำไมหิมะจึงละลายจากหลังคาในฤดูหนาว ไม่ใช่ฤดูใบไม้ผลิ”- อันที่จริงในช่วงทศวรรษสุดท้ายของศตวรรษที่ผ่านมาในเทือกเขาอูราลนั้นเกิดจากการหลอมละลาย น้ำแข็งย้อยการเปลี่ยนผ่านสู่ฤดูใบไม้ผลิเริ่มขึ้นอย่างราบรื่น และกำลังหลบตา น้ำแข็งย้อยและตกลงมาจากหลังคาเป็นสัญลักษณ์เฉพาะการมาถึงของฤดูใบไม้ผลิเท่านั้น
เราคิดถึงเหตุผลบ่อยแค่ไหน น้ำแข็งย้อยที่เราเห็นในฤดูหนาว ห้อยลงมาจากรางน้ำ หลังคา?
ลองตอบคำถามกัน น้ำแข็ง- นี่คือหินย้อยน้ำแข็ง (ไม่บ่อยนัก - น้ำแข็งที่แขวนอยู่ซึ่งก่อตัวที่ขอบของวัตถุที่ยื่นออกมาบนหิ้งหินหน้าผาชายฝั่งสายไฟกิ่งไม้ ฯลฯ รวมถึงในโพรงหินใต้ดินในช่วงชั้นโดย- การแช่แข็งของน้ำที่ไหลช้าๆ หรือน้ำหยด
หิมะเริ่มกลายเป็นน้ำแข็งภายใต้อิทธิพลของทั้งสอง ปัจจัย: เป็นธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น ปัจจัยทางธรรมชาติรวมถึงภาวะโลกร้อน ซึ่งหมายถึงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยของมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศของโลก และความต่อเนื่องที่คาดการณ์ไว้ สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเป็น: การปล่อยภูเขาไฟ การเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมแสงอาทิตย์ (รวมถึงการเปลี่ยนแปลงค่าคงที่แสงอาทิตย์ การเปลี่ยนแปลงวงโคจรของโลก
ปัจจัยทางเทคโนโลยี ได้แก่ การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การตัดไม้ทำลายป่า และการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ผลลัพธ์เหล่านี้ได้รับการยอมรับจากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติในประเทศอุตสาหกรรมหลักทุกประเทศ การกำหนดองค์ประกอบของอากาศแสดงให้เห็นว่าขณะนี้มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของโลกเพิ่มขึ้น 25% จากเมื่อ 200 ปีที่แล้ว ฉันอาจพูดซ้ำอีกครั้ง แต่แน่นอนว่านี่เป็นผลมาจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ เช่นเดียวกับการตัดไม้ทำลายป่า ซึ่งเป็นใบสีเขียวที่ดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์
เราต้องเข้าใจวิธีการ น้ำแข็งย้อยปรากฏขึ้น- ในน้ำค้างแข็งหรือละลาย
ปัญหาการก่อตัวของน้ำแข็งไม่ได้เป็นปัญหาเร่งด่วนที่สุดในช่วงฤดูหนาว แต่ในช่วงที่มีการละลาย เมื่ออุณหภูมิผ่านไป 0° และน้ำจากหิมะที่ละลายจะแข็งตัวเกือบจะในทันที
โดยเฉลี่ยแล้ว ในช่วงฤดูหนาว ตามรายงานของนักอุตุนิยมวิทยา จะมีการบันทึกการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่สูงกว่า 0°C ประมาณ 70 ครั้ง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในตอนเย็นทำให้อากาศเย็นลงอย่างรวดเร็วและรวมถึงรางน้ำด้วย ในขณะที่ก้อนหิมะบนหลังคารวมทั้งองค์ประกอบของหลังคานั้นสามารถกักเก็บความร้อนได้ระยะหนึ่ง ด้วยเหตุนี้หิมะชั้นล่างจึงเริ่มละลายและไหลลงสู่ระบบระบายน้ำ
อุณหภูมิในนั้นต่ำกว่าศูนย์ ดังนั้นพวกมันจึงแข็งและแข็งตัว น้ำแข็งย้อย- โดยมีความผันผวนในช่วงตั้งแต่ +3...+5°C ในระหว่างวัน ถึง -4...-6°C ในเวลากลางคืน จึงเป็นเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของ น้ำแข็งย้อยและน้ำค้างแข็ง- น้ำที่ละลายไหลลงมาทีละหยด กลายเป็นน้ำแข็งทีละหยด หยดน้ำจะไหลเข้าหากันและแขวนอยู่เหนือขอบหลังคา
ยิ่งสถาปัตยกรรมของอาคารมีความสมบูรณ์มากขึ้นในการออกแบบหลังคาที่ซับซ้อนก็ยิ่งมีโอกาสที่น้ำละลายจะแข็งตัวมากขึ้นเท่านั้น น้ำแข็งย้อย- ระหว่างการละลายครั้งถัดไป คลื่นน้ำแข็งดังกล่าวจะขยายยาวขึ้น ส่งผลให้กลายเป็นน้ำแข็ง น้ำแข็งย้อย- ก้อนน้ำแข็งก่อตัวขึ้นทั้งหมดและมีลักษณะงดงามราวกับภาพวาด น้ำแข็งย้อยยาวหลายเมตรและหนักถึงหลายร้อยกิโลกรัม
เมื่อเริ่มต้นฤดูใบไม้ผลิ หิมะจะเริ่มละลายเมื่อแสงแดดทำให้หิมะบนหลังคาบ้านร้อนขึ้นจนมีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์ อุณหภูมิกลางคืนจะสูงขึ้นและ ปรากฏขึ้นหยดตลอดเวลาจากการเติบโตของน้ำแข็งและ น้ำแข็งย้อย- อันตรายที่แท้จริงต่อชีวิตมนุษย์เกิดจากการล้มเหลวของมวลน้ำแข็งที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่
สำหรับผู้สัญจรไปมา คราบน้ำแข็งที่ตกลงมาก่อให้เกิดอันตรายอย่างมาก ดังนั้นจึงควรจำไว้อีกครั้งว่าในช่วงละลายและต้นฤดูใบไม้ผลิคุณต้องระวังเป็นพิเศษ - อย่าเข้ามาใกล้บ้านและเงยหน้าขึ้นมองบ่อยขึ้น
หนึ่งในคำถามที่พบบ่อยจากเด็กๆ เป็น: ยังไง น้ำแข็งย้อยปรากฏขึ้น- ถึงเวลาที่โลกของเด็กเล็กจะเริ่มกว้างขึ้น และเขาจะกังวลเกี่ยวกับคำถามที่จริงจังกว่านี้ ซึ่งจะต้องเตรียมคำตอบไว้ล่วงหน้า
เมื่อผู้ใหญ่ไม่สามารถหาคำตอบสำหรับคำถามของเด็กได้อย่างรวดเร็ว เด็กจะเริ่มกังวลและตระหนักว่าพวกเขาไม่ได้รู้ทุกสิ่งเช่นกัน ดังนั้นเพื่อไม่ให้หลงไปกับคำถามของหนุ่มๆ ว่าทำไม ควรทำความคุ้นเคยกับคำถามที่พบบ่อยที่สุดที่คนส่วนใหญ่ถามทันที เด็ก: "ยังไง น้ำแข็งย้อยปรากฏขึ้น?» .
คำตอบนั้นค่อนข้างง่าย แต่ถ้าคุณแสดงให้ลูกเห็นอย่างชัดเจนว่าพวกเขาเกิดขึ้นได้อย่างไร ผลลัพธ์ก็จะคงอยู่ตลอดไป สำหรับเด็ก คุณสามารถทำการทดลองเล็กๆ น้อยๆ และแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าทำอย่างไร น้ำแข็งย้อยปรากฏขึ้น- ในการทำเช่นนี้คุณสามารถใช้ขวดพลาสติกใดก็ได้ (ดีที่สุดด้วยที่จับที่สะดวกสบาย)และสว่าน เติมน้ำลงในขวดแล้วออกไปข้างนอกกับเด็กๆ ในสภาพอากาศที่เหมาะสม ตอนนี้ใช้สว่านเจาะรูเล็กๆ ที่ด้านล่างของขวดแล้วแขวนไว้บนกิ่งไม้ น้ำจะหยดและกลายเป็นน้ำแข็ง ถ้าข้างนอกหนาวมากก็แขวนขวดในตอนเย็นแล้วกลับมาใหม่ในตอนเช้าเพื่อดูว่าเป็นยังไงบ้าง น้ำแข็งย้อย- โดยปกติแล้วเด็กๆ จะรู้สึกยินดีกับการทดลองที่พวกเขาได้เห็น
หลังจากบทเรียนต่างๆ เมื่อเด็กๆ เข้าใจว่ามันคืออะไร น้ำแข็งย้อยแล้วคุณจะต้องพาพวกเขาไปสนทนาเกี่ยวกับเรื่องอะไร น้ำแข็งย้อยอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้
ฉันใช้ประสบการณ์การทำงานของเพื่อนร่วมงานผ่านทางอินเทอร์เน็ต ฉันใช้สื่อที่ฉันชอบในการสร้างบทเรียน (แอปพลิเคชัน)- ในการทำงานกับนักเรียน ฉันใช้ปริศนา บทกวี เรื่องราวเกี่ยวกับ น้ำแข็งย้อยจากแหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต ตัวอย่างเช่น:
บทกวีของ Shalaeva G. “อย่ายืนอยู่ข้างใต้. น้ำแข็งย้อย» , “อย่ากินหิมะและ น้ำแข็งย้อย» .
บทกวีโดย Orlova A., Prigotskaya S., Ovchinnikova T. จาก "เว็บไซต์สำหรับแม่และเด็ก".
เรื่องราว “พวกเขากำลังร้องไห้เรื่องอะไร? น้ำแข็งย้อย» Lyakisheva M.A. ฯลฯ
ฉันใช้กิจกรรมดูการ์ตูนและ เกียร์:
“สเมชาริกิ” (หลักธรรมแห่งความปลอดภัย อันตราย น้ำแข็งย้อย) .
“ดูดาและดาดา” (สมบัติฤดูหนาว).
"Arkady Parovozov เพื่อช่วยเหลือ" (ทำไมการยืนข้างใต้ถึงอันตราย. น้ำแข็งย้อย) .
ออกอากาศ "โรงเรียนชิชกินา" (ความห่วงใยเพื่อน.. น้ำแข็ง) .
เราเล่นเกมกับนักเรียนเพื่อพัฒนาทักษะการเคลื่อนไหวขั้นต้น « น้ำแข็ง» ในเกมการสอน “อะไรก่อน อะไรต่อไป”, "ถูก-ผิด"ในมือถือ เกม: "ดวงอาทิตย์และฝน", "ภายใต้ อย่าเล่นกับน้ำแข็ง, จาก น้ำแข็งย้อยวิ่งหนีไป- แต่งเรื่องจากภาพ “ วาสยาป่วยอย่างไร”- การวาดภาพตามธีม « น้ำแข็งย้อยบนหลังคา» - ในการสนทนาในหัวข้อ "อย่างระมัดระวัง, น้ำแข็งย้อย» ฉันแนะนำเด็ก ๆ ให้รู้จักกฎของพฤติกรรมที่ปลอดภัยบนท้องถนน ฉันสอนให้คุณคาดการณ์ถึงอันตรายและพัฒนาทัศนคติที่รับผิดชอบต่อสุขภาพของคุณ
ตอบคำถามของเด็ก ค่ะ: "ยังไง น้ำแข็งย้อยปรากฏขึ้น?» ไม่เพียงแต่ควรเสริมสร้างเด็กด้วยความรู้ใหม่เท่านั้น แต่ยังสนับสนุนให้เขาคิดและสังเกตเพิ่มเติมอีกด้วย น้ำแข็งย้อย- สิ่งที่พวกเขาก่อให้เกิดอันตรายต่อชีวิตในช่วงเวลาที่อุณหภูมิสูงขึ้นเหนือศูนย์
แหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต:
1. biofile.ru>ชีววิทยา>36586.html
2. mkc-ltd.ru›index.asp?id=1875
3. nsportal.ru›…เศร้า…bezopasnosti-zhiznedeyatelnosti…
4. otvet.mail.ru›คำถาม/99391873
5. วิกิพีเดีย. องค์กร
6. zhenskoe-vremya.ru›…poyavlyautsya-sosulki.html
บทความนี้พูดถึงสาเหตุที่น้ำแข็งย้อยปรากฏขึ้น วิธีสร้างมันขึ้นมาเอง และอันตรายของมันในเมืองใหญ่
เย็น
มีหลายโซนภูมิอากาศบนโลกของเรา มีทั้งบริเวณที่ร้อนและบริเวณที่ไม่เคยมีฤดูร้อน และชีวิตมนุษย์แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ในบางสถานที่ฝนตกเกือบทุกครั้ง ในขณะที่บางแห่งฝนตกน้อยมาก และเป็นเรื่องยากสำหรับผู้อยู่อาศัยที่จะจินตนาการถึงพายุฝนฟ้าคะนองบ่อยครั้ง น้ำในสถานะที่ไม่ใช่ของเหลว - หิมะและลูกเห็บมีน้อยกว่ามาก
แต่พื้นที่หนาวเย็นและสถานที่ที่อุณหภูมิลดลงต่ำกว่าศูนย์ในฤดูหนาวกลับมีปรากฏการณ์ที่คุ้นเคยอีกอย่างหนึ่งที่เหมือนกัน เหล่านี้คือน้ำแข็งย้อย แล้วทำไมน้ำแข็งย้อยถึงปรากฏ? ก่อนอื่นคุณต้องคิดออกและทำน้ำแข็ง
คำนิยาม
ตามคำศัพท์ที่ยอมรับกันโดยทั่วไป การระบายความร้อนเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากอุณหภูมิที่ลดลงหรือการกำจัดความร้อนออกจากวัตถุไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง สำหรับสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ อุณหภูมิต่ำสามารถทำลายล้างได้พอๆ กับอุณหภูมิสูง และอีกอย่างคือ ความเย็นสัมบูรณ์ถูกกำหนดไว้ที่ -273.15 องศาเซลเซียส ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ไม่เพียงแต่น้ำจะแข็งตัวเท่านั้น แต่โลหะจะเปราะเหมือนแก้วด้วย และการเคลื่อนที่ของอนุภาคมูลฐานในสสารจะหยุดลงในทางปฏิบัติ
น้ำแข็ง
เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียส น้ำจะกลายเป็นน้ำแข็ง เป็นสถานะของแข็งของสารที่ปกติจะมีสถานะเป็นของเหลว แต่ถ้าไม่มีฝนตกในฤดูหนาวและของเหลวทั้งหมดแข็งตัวแล้วเหตุใดจึงมีน้ำแข็งย้อยปรากฏบนชายคาบ้าน? ประเด็นก็คือในช่วงฤดูหนาว อุณหภูมิอาจแตกต่างกันไปในช่วงที่ค่อนข้างกว้าง และปริมาณฝนจะเริ่มละลาย จากนั้นการกลับมาของน้ำค้างแข็งจะหยุดสิ่งนี้ ด้วยเหตุนี้น้ำที่เป็นหิมะจึงเริ่มระบายลงมาจากหลังคาบ้านเรือน และเมื่ออุณหภูมิลดลง มันก็จะค่อยๆ กลายเป็นน้ำแข็ง ซึ่งเป็นเหตุให้หยดน้ำที่เลื่อนไปตามฐานเสาน้ำแข็งไปไม่ถึงพื้นจนหมด ส่วนหนึ่งของของเหลวในรูปของน้ำแข็ง
แต่บางครั้งในฤดูหนาวจะไม่มีอุณหภูมิที่สูงกว่าศูนย์เลย แต่ก็ยังสามารถสังเกตเห็นน้ำแข็งได้ เหตุใดน้ำแข็งจึงปรากฏในกรณีนี้
อบอุ่น
ในกรณีนี้การทำความร้อนในบ้านเข้ามามีบทบาท ตามสถิติในฤดูหนาว บ้านส่วนใหญ่สูญเสียความร้อนผ่านหลังคาได้มากถึง 30% และหิมะถึงแม้จะช้าแต่ก็ยังละลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบ้านส่วนตัว
อันตราย
การก่อตัวของน้ำแข็งเหล่านี้ค่อนข้างอันตราย โดยเฉพาะในเมืองที่มีตึกสูงมากมาย และทั้งหมดเนื่องจากการไปถึงชายคาเป็นปัญหาอย่างมาก และบางครั้งน้ำแข็งย้อยก็ขยายใหญ่ขึ้นเป็นขนาดมหึมา ผลก็คือการล้มสามารถคร่าชีวิตผู้ยืนดูได้ ยอมรับเถอะว่าการถูกน้ำแข็งชิ้นเล็ก ๆ กระแทกหัวจนตกลงมาจากชั้น 15 นั้นไม่ใช่ประสบการณ์ที่น่าพึงพอใจ
ดังนั้น ในทุกฤดูหนาว บริการสาธารณูปโภคจึงใช้ความพยายามอย่างมากในการพยายามทำลายน้ำแข็งย้อย
วิธีการทำน้ำแข็ง?
มีหลายวิธี ประการแรกคือ "ธรรมชาติ" ที่สุด ในวันที่อากาศหนาวจัด คุณต้องอดทนและมีน้ำหนึ่งขวด จากนั้นหาวัตถุบนถนนที่ของเหลวจะระบายออกอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอ และโดยหลักการแล้วให้หยดทีละหยด กระบวนการนี้ช้า แต่เมื่อน้ำแข็งก้อนแรกปรากฏขึ้น สิ่งต่างๆ จะสนุกยิ่งขึ้น
วิธีที่สองคือทำในช่วงเวลาใดก็ได้ของปี คุณเพียงแค่ต้องเตรียมแบบฟอร์มที่เหมาะสม เติมน้ำ แล้วนำไปแช่ในช่องแช่แข็งของตู้เย็น แต่สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้คือของเหลวจะขยายตัวอย่างมากเมื่อแข็งตัวและสามารถทำลายวัสดุแม่พิมพ์ได้ แก้วจึงไม่เหมาะกับมัน
สิ่งที่สามคือการหาบล็อกและตัดกรวยยาวแคบ ๆ ในรูปแบบของน้ำแข็งจากนั้น จริงอยู่ มันจะไม่เป็นน้ำแข็งในความหมายปกติเนื่องจากน้ำแข็งแห้งประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์แช่แข็งซึ่งไม่ละลาย แต่ระเหยไป นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิด "แผลไหม้" ที่เกิดจากความเย็นบนผิวหนังได้
ตอนนี้เรารู้แล้วว่าน้ำแข็งปรากฏอย่างไร และเราได้เรียนรู้วิธีสร้างน้ำแข็งด้วย
ท่ามกลางฤดูหนาวที่อุ่นขึ้นในทศวรรษที่ผ่านมา โดยมีการละลายสลับกับความเย็นจัด เป็นเรื่องยากมากที่จะต่อสู้กับการก่อตัวของน้ำแข็งด้วยวิธีทางกล ดูเหมือนว่าเมื่อวานก้อนน้ำแข็งทั้งหมดจะถูกกำจัดออกไปแล้ว แต่ไม่เลย พวกมันอยู่ตรงนี้ และปรากฏขึ้นอีกครั้ง
เป็นเรื่องที่คิดไม่ถึงว่าบริษัทสาธารณูปโภคหรือเจ้าของจะเคาะน้ำแข็งออกจากหลังคาทุกวัน นั่นคือโอกาสที่จะเกิดอุบัติเหตุจากการล้มยังคงมีสูงและการเคลือบจะสูญเสียความน่าเชื่อถือ ดังนั้นข้อสรุป - จำเป็นต้องมีการป้องกันหลังคาจากน้ำแข็งย้อยอย่างเหมาะสม
น้ำแข็งปรากฏอย่างไร: กลไกการก่อตัว
การเกิดน้ำแข็งย้อยนั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการทางธรรมชาติ การละลายของหิมะที่ตกลงบนหลังคามักเกิดขึ้นจากสาเหตุสองประการ:
- ภายใต้อิทธิพลของแสงแดด
- เนื่องจากฉนวนหลังคาไม่ดี
กระบวนการแรกเกิดขึ้นอย่างหนาแน่นในฤดูใบไม้ผลิ: ในระหว่างวันหลังคาได้รับความอบอุ่นจากดวงอาทิตย์และในเวลากลางคืนหิมะที่ละลายจนแข็งตัวอีกครั้งเนื่องจากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
ในฤดูหนาว บนหลังคาที่มีฉนวนกันความร้อนต่ำหรือพื้นห้องใต้หลังคา การก่อตัวของน้ำแข็งและน้ำแข็งสามารถเกิดขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้น หิมะปกคลุมชั้นล่างของหลังคาจึงละลายและไหลลงสู่ท่อระบายน้ำ ที่นั่นน้ำที่ละลายถูกกีดกันเริ่มแข็งตัวและก่อตัวเป็นน้ำแข็งตามขอบหลังคา
เมื่อเวลาผ่านไป มวลของแท่งน้ำแข็งจะเพิ่มขึ้น และเมื่อถึงจุดหนึ่ง เมื่อการเติบโตเริ่มต้นขึ้น ค่าของขีดจำกัดความแข็งแกร่งของแท่งน้ำแข็งก็เกินขีดจำกัด และมันจะพังทลายลง
การป้องกันเลือดอย่างมีประสิทธิภาพต่อน้ำแข็งย้อย
กระบวนการเคลียร์หิมะและน้ำแข็งย้อยออกจากหลังคาด้วยกลไกเป็นงานที่ค่อนข้างใช้แรงงานคนมากและยังเต็มไปด้วยความเสียหายต่อการเคลือบอีกด้วย ตัวเลือกที่ดีที่สุดในการต่อสู้กับไอซิ่งคือการป้องกันสายเคเบิล
สิ่งสำคัญคือนี่ไม่เพียงแต่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดการสะสมของน้ำแข็งที่มีอยู่เท่านั้น แต่ยังป้องกันพวกมันด้วย
ข้อดีของระบบป้องกันน้ำแข็งเคเบิล
การป้องกันหลังคาและรางน้ำดังกล่าวมีข้อดีบางประการ
- ในระหว่างการติดตั้ง ไม่จำเป็นต้องแทรกแซงโครงสร้างอาคาร เหมาะสำหรับทุกพื้นผิวและไม่ทำให้บ้านเสีย
- สามารถวางบนหลังคาได้ทั้งในพื้นที่และตามแนวเส้นรอบวง
- ไม่จำเป็นต้องรื้อถอน ดังนั้นจึงถือว่าเหมาะสมอย่างยิ่งในสภาพอากาศตามฤดูกาล
- การทำความร้อนสายเคเบิลได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันการปรากฏตัวของก้อนหิมะและไม่ละลาย วิธีนี้ช่วยลดการใช้พลังงาน
- ขึ้นอยู่กับสายเคเบิลป้องกันน้ำแข็งที่ใช้ ผลการประหยัดเพิ่มเติมจะแตกต่างกันไป
- ลดต้นทุนซึ่งอาจมีราคาค่อนข้างแพง
- ฟังก์ชั่นการควบคุมต่างๆ ต้องขอบคุณเซ็นเซอร์อุณหภูมิ ความชื้น และหิมะ ที่ทำงานโดยอัตโนมัติโดยปราศจากการแทรกแซงของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
ระบบจะทำงานตราบเท่าที่ความเสี่ยงในการเกิดน้ำแข็งยังคงอยู่ จนกว่าการละลายบนหลังคาจะหยุดลง กระบวนการนี้จะหายไปหากอุณหภูมิภายนอกโดยเฉลี่ยต่ำกว่า -10°C หรือไม่มีหิมะ
ส่วนประกอบ
ระบบป้องกันน้ำแข็งประกอบด้วย:
สายทำความร้อน
มีการติดตั้งในบริเวณที่มีแนวโน้มว่าจะทำให้เกิดน้ำแข็งย้อย หรือแม่นยำยิ่งขึ้น ตามแนวขอบหลังคาและในระบบระบายน้ำ: รางน้ำและรางระบายน้ำ ตำแหน่งการติดตั้งจะพิจารณาจากประเภทของหลังคาระบบการระบายความร้อนและสภาพภูมิอากาศของภูมิภาคเฉพาะอย่างแม่นยำยิ่งขึ้น หากในบางกรณีถูกจำกัดไว้ที่ท่อระบายน้ำและรางน้ำทำความร้อน ในกรณีอื่นๆ จะต้องวางสายเคเบิลในพื้นที่อื่น โดยเฉลี่ย พลังงานความร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 40-50 kW/m2 แต่จะมีการคำนวณแยกกันสำหรับแต่ละกรณี คุณสามารถจ่ายไฟที่จำเป็นได้โดยการวางสายเคเบิลหลาย ๆ เส้น
รัด
ตัวยึดแบบพิเศษช่วยให้มั่นใจได้ว่าเมื่อติดตั้งสายเคเบิลจะไม่มีรูเจาะบนหลังคาหรือท่อ ตัวอย่างเช่นในกรณีของหลังคาอ่อนการยึดจะดำเนินการบนเทปโลหะพิเศษซึ่งช่วยลดการสัมผัสความร้อนโดยตรงกับพื้นผิว
องค์ประกอบการควบคุม
ซึ่งรวมถึงเซ็นเซอร์การตกตะกอน อุณหภูมิ และน้ำละลาย ทันทีที่การอ่านเซ็นเซอร์บันทึกเกินขีดจำกัดที่อนุญาต ระบบจะเริ่มทำงาน ชั้นหิมะจะละลายและเคลื่อนตัวออกไปตามรางน้ำเป็นระยะ
เครือข่ายการจัดจำหน่าย
สายเคเบิลทำความร้อนเชื่อมต่อกับแหล่งไฟฟ้าผ่านมัน
แผงควบคุม
จำเป็นต้องควบคุมการทำงาน
ประเภทของสายเคเบิล
การควบคุมตนเอง- โอกาสที่ยอดเยี่ยมในการประหยัดพลังงานไฟฟ้าเนื่องจากกำลังไฟสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบและกำลังไฟของสายเคเบิลอาจแตกต่างกันในส่วนต่างๆ สายเคเบิลมีความน่าเชื่อถือสูง ฉนวนทำจากวัสดุโพลีเมอร์ แม้ว่าจะทับซ้อนกัน แต่ก็ช่วยปกป้องจากความร้อนสูงเกินไปและการลัดวงจร รวมถึงจากรังสี UV และความเสียหายทางกล ตัวยึดแบบควบคุมตัวเองนั้นติดตั้งได้ง่ายและไม่สูญเสียคุณสมบัติเมื่อตัดเป็นส่วน ๆ ที่มีความยาวเท่าใดก็ได้
ตัวต้านทานมักใช้ในพื้นที่เปิดโล่งเนื่องจากพลังของพวกมันคงที่ ระหว่างการติดตั้งจำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการทับซ้อนกันเพื่อไม่ให้เกิดความร้อนสูงเกินไป มีข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับความยาวขั้นต่ำ/สูงสุด
สภาพความร้อนของโครงสร้างหลังคาและการคำนวณกำลังไฟฟ้า
เมื่อคำนวณกำลังของระบบป้องกันการพร่องจะใช้เงื่อนไขความร้อนของหลังคาต่อไปนี้เป็นพื้นฐาน:
“ความเย็น” - มีการสูญเสียความร้อนในระดับต่ำและเป็นฉนวนความร้อนที่ดี เขื่อนน้ำแข็งบนหลังคาดังกล่าวมักจะเกิดขึ้นเมื่อหิมะละลายเมื่อถูกแสงแดด อุณหภูมิหลอมละลายต่ำสุดอยู่ที่ -5°C ระบบละลายหิมะได้รับการติดตั้งเฉพาะในรางน้ำเท่านั้น
“อุ่น” - มีฉนวนกันความร้อนไม่ดี หิมะบนหิมะเริ่มละลายที่อุณหภูมิอากาศต่ำจนถึง -10°C การป้องกันน้ำแข็งบนหลังคานั้นซับซ้อนโดยติดตั้งในรางน้ำรางน้ำและบนหลังคา ในกรณีนี้มีพลังงานเชิงเส้นเพิ่มขึ้น (25–30 W) กำลังที่ขอบและในรางน้ำถูกตั้งค่าให้สูงกว่าในกรณีของ "เย็น" เพื่อให้ระบบรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำ
แน่นอนว่าถึงเวลาที่โลกใบเล็กๆ ของเด็กเริ่มขยายตัว ตอนนี้เขาจะกังวลกับคำถามที่จริงจังมากขึ้น ซึ่งจะต้องเตรียมคำตอบไว้ล่วงหน้า ท้ายที่สุด คุณต้องยอมรับว่าเมื่อแม่หรือพ่อไม่สามารถหาคำตอบสำหรับคำถามของลูกได้อย่างรวดเร็ว ทารกก็เริ่มกังวลและเข้าใจว่าพ่อแม่ก็ไม่รู้ทุกอย่างเช่นกัน ดังนั้นเพื่อไม่ให้มึนงงกับคำถามของคนหนุ่มสาวว่าทำไมจึงเป็นการดีกว่าที่จะทำความคุ้นเคยกับคำถามที่พบบ่อยที่สุดที่เด็กส่วนใหญ่ถามทันที และประเด็นไม่ใช่ว่าเด็กจะพัฒนาไปในทางเดียวกัน แต่มันก็ยังห่างไกลจากกรณีนี้ เพียงแต่มีคำถามคล้ายกันเกิดขึ้นเพราะเด็กๆ เมื่อมองเห็นโลกรอบตัว ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมสิ่งต่างๆ จึงเกิดขึ้นในลักษณะนี้ ไม่ใช่อย่างอื่น
คำถามหนึ่งที่พบบ่อยคือ ทำไมน้ำแข็งจึงปรากฏ? คำตอบนั้นค่อนข้างง่าย แต่ถ้าคุณแสดงให้ลูกเห็นอย่างชัดเจนว่าพวกเขาเกิดขึ้นได้อย่างไร ผลลัพธ์ก็จะคงอยู่ตลอดชีวิต ดังนั้น น้ำแข็งย้อยส่วนใหญ่มักจะก่อตัวในฤดูใบไม้ผลิ แต่ก็สามารถสังเกตได้ในช่วงฤดูหนาวเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง
น้ำแข็งย้อยสามารถมองเห็นได้บนหลังคาของอาคารและบนกิ่งก้านของต้นไม้ แต่มันเกิดขึ้นในฤดูใบไม้ผลิที่พวกมันก่อตัวทุกที่เช่นบนแถบแนวนอนที่อยู่ในสนามเด็กเล่นบนสไลเดอร์และอื่น ๆ น้ำแข็งย้อยดังกล่าวปรากฏขึ้นเนื่องจากการอุ่นขึ้น เพราะหิมะเมื่อได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ก็กลายเป็นน้ำที่ละลาย และในทางกลับกันน้ำก็กลายเป็นน้ำแข็งเมื่อมันแข็งตัว ดังนั้น หากน้ำไหลจากหลังคาหรือกิ่งไม้ และอุณหภูมิของอากาศลดลงในขณะนั้น น้ำก็จะแข็งตัวทันที
หิมะเริ่มละลายที่อุณหภูมิอากาศ +0 องศาและสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะภายใต้อิทธิพลของแสงแดด แม้ว่าดวงอาทิตย์จะถูกซ่อนอยู่หลังเมฆ แต่ในเงามืด หิมะก็ยังคงละลาย เงื่อนไขหลักคืออุณหภูมิที่เหมาะสม กระบวนการทำให้น้ำกลายเป็นน้ำแข็งเริ่มต้นขึ้นเมื่อเทอร์โมมิเตอร์ลดลงต่ำกว่า -0 องศา ยิ่งอากาศเย็น น้ำจะกลายเป็นน้ำแข็งเร็วขึ้น นั่นคือเหตุผลว่าทำไมเมื่อวันแรกอันอบอุ่นของฤดูใบไม้ผลิมาถึงและดวงอาทิตย์ทำให้เราอบอุ่นด้วยรังสี หิมะก็เริ่มละลาย อย่างไรก็ตามในตอนเย็นดวงอาทิตย์ตกและอุณหภูมิของอากาศก็ลดลง น้ำทั้งหมดที่มาจากหิมะเริ่มแข็งตัวอีกครั้ง หากสิ่งนี้เกิดขึ้นบนหลังคาของอาคาร น้ำทั้งหมดจะเริ่มไหลผ่านระบบระบายน้ำแบบพิเศษ ซึ่งตามกฎแล้วมักจะมีน้ำแข็งย้อยมากที่สุด สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับต้นไม้ หิมะที่ปกคลุมแต่ละกิ่งก้านจะละลายและแข็งตัวอีกครั้งในเวลาต่อมา เผยให้เห็นน้ำแข็งย้อยที่สวยงามในสายตาของเรา
แต่นี่ไม่ใช่เหตุผลเดียวว่าทำไมคุณถึงเห็นน้ำแข็งย้อยแวววาว บางครั้งพวกมันก่อตัวบนอาคารแม้ในฤดูหนาวเมื่ออุณหภูมิอากาศไม่สูงเกินกว่า 0 แล้วเหตุใดจึงเกิดเหตุการณ์เช่นนี้และเป็นไปได้อย่างไร? ความจริงก็คืออาคารพักอาศัยหรือบ้านเรือนมีห้องใต้หลังคาหรือห้องใต้หลังคา นอกจากนี้ตัวบ้านยังได้รับความร้อนจากเครื่องทำความร้อนส่วนกลาง ปรากฎว่าภายในห้องอบอุ่นและหลังคาเริ่มร้อน ดังนั้นหิมะที่สะสมบนหลังคาจึงเริ่มละลายและกลายเป็นน้ำไหลจากขอบหลังคาหรือผ่านท่อพิเศษ และเนื่องจากอุณหภูมิอากาศภายนอกต่ำกว่า 0 ดังนั้นน้ำเดียวกันนี้จึงกลายเป็นน้ำแข็งภายใต้อิทธิพลของความเย็น
คุณสามารถทำการทดลองเล็ก ๆ กับลูกของคุณและแสดงให้เขาเห็นอย่างชัดเจนว่าน้ำแข็งปรากฏอย่างไร ในการทำเช่นนี้คุณสามารถใช้ขวดพลาสติกใดก็ได้ (ควรมีที่จับที่สะดวกสบาย) และสว่าน เติมน้ำลงในขวดแล้วออกไปข้างนอกกับลูกน้อยในสภาพอากาศที่เหมาะสม ตอนนี้คุณต้องทำรูเล็ก ๆ ที่ด้านล่างของขวดด้วยสว่านแล้วแขวนไว้บนกิ่งไม้ น้ำจะหยดและกลายเป็นน้ำแข็ง หากข้างนอกหนาวมาก คุณสามารถแขวนขวดในตอนเย็นแล้วกลับมาใหม่ในตอนเช้าเพื่อดูว่าน้ำแข็งกลายเป็นอย่างไร ลูกของคุณจะยินดี
ควรสังเกตว่าเมื่อเด็กเข้าใจว่าน้ำแข็งคืออะไร คุณต้องพาเขาไปสนทนาเกี่ยวกับข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขาอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ โดยเฉพาะอันใหญ่ที่ห้อยลงมาจากหลังคาและอาจตกลงมาได้ซึ่งส่งผลเสียต่อสุขภาพ