Характеристики льда для его модификаций
Характеристики льда для его модификаций
Сообщение:
Здрасти, Олег, я студент второго курса Кузбасского муниципального технического института, занимаюсь научной работой. И передо мной встала неувязка: я не могу нигде отыскать характеристики льда для всех его модификаций (уд. теплота плавления, уд. сопротивление, скорость распространения поперечных и продольных звуковых волн, коэф. поглощения этих волн, склонность к трещинообразованим, также механические характеристики). Не могли бы Вы «подкинуть» мне известную вам информацию по данным вопросам, за что я буду вам от всей души признателен.
Здрасти, Дмитрий.
К огорчению таковой полной инфы по физико-механическим свойствам я не располагаю, так как я специально не занимался исследованием льда и его параметров. Всё что мне понятно по данной теме, привожу ниже:
В природе известны 14 модификаций льда. Правда, все, не считая обычного нам льда, кристаллизующего в гексагональной сингонии и обозначающегося как лёд I , образуются в критериях экзотичных — при очень низких температурах (порядка -110150 0С) и больших давлениях, когда углы водородных связей в молекуле воды меняются и образуются системы, хорошие от гексагональной. Такие условия напоминают галлактические и не встречаются на Земле. К примеру, при температуре ниже –110 °С водяные пары выпадают на железной пластинке в виде октаэдров и кубиков размером в несколько нанометров — это так именуемый кубический лед. Если температура чуток выше –110 °С, а концентрация пара очень мала, на пластинке формируется слой только плотного бесформенного льда.
Некие данные о структурных модификациях льда, температуре, давлении, плотности и диалектрической проницаемости показаны в Таблице 1 и Таблице 2.
Табл. 1. — Некие данные о структурах модификаций льда
Модифи
кация
Сингония
Фёдоровская группа
Длины водородных связей,
Углы О—О—О в тетраэдрах
I
Ic
II
III
V
VI
VII
VIII
IX
Гексагональная
Кубическая
Тригональная
Тетрагональная
Моноклинная
Тетрагональная
Кубическая
Кубическая
Тетрагональная
P63/mmc
F43m
R3
P41212
A2/a
P42/nmc
Im3m
Im3m
P41212
2,76
2,76
2,75—2,84
2,76—2,8
2,76—2,87
2,79—2,82
2,86
2,86
2,76—2,8
109,5
109,5
80—128
87—141
84—135
76—128
109,5
109,5
87—141
Примечание. 1 A=10-10 м.
Табл. 2. — Температура, давление, плотность и диэлектрическая проницаемость разных льдов
Модификация
Темп-ра, °С
Давление, Мн/м2
Плотность, г/см2
Диэлектрическая проницаемость
I
Ic
II
III
V
VI
VII
VIII
IX
0
—130
—35
—22
—5
15
25
—50
—110
0,1
0,1
210
200
530
800
2500
2500
230
0,92
0,93
1,18
1,15
1,26
1,34
1,65
1,66
1,16
94
—
3,7
117
144
193
~150
~3
~4
Кристаллы всех модификаций льда построены из молекул воды H2O, соединённых водородными связями в трёхмерный каркас (рис. 1). Молекулу воды можно упрощенно представить для себя в виде тетраэдра (пирамиды с треугольным основанием). В её центре находится атом кислорода, в 2-ух верхушках — по атому водорода, электроны которых задействованы в образовании ковалентной связи с кислородом. Две оставшиеся верхушки занимают пары валентных электронов кислорода, которые не участвуют в образовании внутримолекулярных связей, потому их именуют неподеленными.
Рис.1. Структура льда I.
Наиболее изученным является лёд I-й природной модификации. В структуре льда любая молекула воды участвует в 4 связях, направленных к верхушкам тетраэдра. При содействии протона одной молекулы с парой неподеленных электронов кислорода другой молекулы появляется водородная связь, наименее мощная, чем связь внутримолекулярная, но довольно могущественная, чтоб задерживать рядом примыкающие молекулы воды. Любая молекула может сразу создавать четыре водородные связи с другими молекулами под строго определенными углами, равными 109°28′, направленных к верхушкам тетраэдра, которые не позволяют при замерзании создавать плотную структуру. При всем этом в структурах льда I, Ic, VII и VIII этот тетраэдр верный. В структурах льда II, III, V и VI тетраэдры приметно искажены. В структурах льда VI, VII и VIII можно выделить 2 взаимоперекрещивающиеся системы водородных связей. Этот невидимый каркас из водородных связей располагает молекулы в виде сетчатой сетки, по структуре напоминающей соты с полыми каналами. Если лед подогреть, сетчатая структура разрушится: молекулы воды начинают проваливаться в пустоты сетки, приводя к более плотной структуре воды, — потому вода тяжелее льда.
Почти все в структуре льда и его свойствах смотрится особенно. В узлах кристаллической решетки льда атомы кислорода выстроены упорядоченно, образуя правильные шестиугольники, а атомы водорода занимают самые различные положения повдоль связей. Потому вероятны 6 эквивалентных ориентаций молекул воды относительно их соседей. Часть из их исключается, так как нахождение сразу 2 протонов на одной водородной связи маловероятно, но остаётся достаточная неопределённость в ориентации молекул воды. Такое поведение атомов необычно, так как в жестком веществе все подчиняются одному закону: или все атомы размещены упорядоченно, тогда и это — кристалл, или случаем, тогда и это — бесформенное вещество. Такая необыкновенная структура может реализоваться в большинстве модификаций льда — I, III, V, VI и VII (и по-видимому в Ic), а в структуре льда II, VIII и IX молекулы воды ориентационно упорядочены. По выражению Дж. Бернала лёд кристалличен в отношении атомов кислорода и стеклообразен в отношении атомов водорода.
Всё же обыденный лёд, который появляется при атмосферном давлении и плавится при 0 °С, — самое обычное, но всё же до конца не понятное вещество. В связи с широким распространением воды и льда на Земле отличие параметров льда от параметров других веществ играет важную роль в природных процессах. Вследствие наименьшей, чем у воды, плотности лёд образует на поверхности воды плавучий покров, предохраняющий реки и водоёмы от донного замерзания. Зависимость меж скоростью течения и напряжением у поликристаллического льда гиперболическая; при приближённом описании её степенным уравнением показатель степени возрастает по мере роста напряжения.
Не считая того, скорость течения льда прямо пропорциональна энергии активации и назад пропорциональна абсолютной температуре, так что с снижением температуры лёд приближается по своим свойствам к полностью твёрдому телу. В среднем при близкой к таянию температуре текучесть льда в 106 раз выше, чем у горных пород. Благодаря собственной текучести лёд не накопляется в одном месте, а в виде ледников повсевременно перемещается.
Лед тяжело расплавить, вроде бы ни удивительно это звучало. Не будь водородных связей, сцепляющих молекулы воды, он расплавлялся бы при –90°С. При всем этом, замерзая, вода не миниатюризируется в объеме, как это происходит с большинством узнаваемых веществ, а возрастает — за счет образования сетчатой структуры льда.
Вследствие очень высочайшей отражательной возможности льда (0,45) и снега (до 0,95) покрытая ими площадь — в среднем за год около 72 млн. км2 в больших и средних широтах обоих полушарий — получает солнечного тепла на 65% меньше нормы и является массивным источником остывания земной поверхности, чем в значимой мере обоснована современная широтная климатическая зональность. Летом в полярных областях солнечная радиация больше, чем в экваториальном поясе, все же температура остаётся низкой, т. к. значимая часть поглощаемого тепла затрачивается на таяние льда, имеющего очень высшую теплоту таяния.
К другим необыкновенным свойствам льда относят и генерацию электрического излучения его возрастающими кристаллами. Понятно, что большая часть растворенных в воде примесей не передается льду, когда он начинает расти; они вымораживается. Потому даже на самой грязной луже пленка льда незапятнанная и прозрачная. При всем этом примеси накапливаются на границе жесткой и водянистой сред, в виде 2-ух слоев электронных зарядов различного знака, которые вызывают значительную разность потенциалов. Заряженный слой примесей перемещается совместно с нижней границей юного льда и испускает электрические волны. Благодаря этому процесс кристаллизации можно следить в деталях. Так, кристалл, возрастающий в длину в виде иголки, испускает по другому, чем покрывающийся боковыми отростками, а излучение возрастающих зернышек отличается от того, что появляется, когда кристаллы лопаются. По форме, последовательности, частоте и амплитуде импульсов излучения можно найти, с какой скоростью леденеет лед и какая при всем этом выходит ледовая структура.
Табл. 3. — Некие характеристики льда I
Свойство
Значение
Примечание
Теплоемкость, кал/(г··°C)
Теплота таяния, кал/г
Теплота парообразования, кал/г
0,51 (0°C)
79,69
677
Очень миниатюризируется с снижением температуры
Коэффициент теплового расширения, 1/°C
9,1·10—5 (0°C)
Теплопроводимость, кал/(см сек··°C)
4,99·10—3
Показатель преломления:
для обычного луча
для необычного луча
1,309 (—3°C)
1,3104 (—3°C)
Удельная электронная проводимость, ом—1·см—1
10—9 (0°C)
Кажущаяся энергия активации 11ккал/моль
Поверхностная электропроводность, ом—1
10—10 (—11°C)
Кажущаяся энергия активации 32ккал/моль
Модуль Юнга, дин/см
9·1010 (—5°C)
Поликристаллич. лёд
Сопротивление, Мн/м2 :
раздавливанию
разрыву
срезу
2,5
1,11
0,57
Поликристаллический лёд
Поликристаллический лёд
Поликристаллический лёд
Средняя действенная вязкость, пз
1014
Поликристаллический лёд
Показатель степени степенного закона течения
3
Энергия активации при деформировании и механической релаксации, ккал/моль
11,44—21,3
Линейно вырастает на 0,0361 ккал/(моль·°C) от 0 до 273,16 К
Примечание. 1 кал/(г°С)=4,186 кджl (kг (К); 1 ом-1?см-1=100 сим/м; 1 дин/см=10-3н/м; 1 кал/(см (сек°С)=418,68 вт/(м (К); 1 пз=10-1 н (сек/м2.
Природный лёд I обычно существенно чище, чем вода, т.к. растворимость веществ (не считая NH4F) во льде очень низкая. А вот лёд II напротив стабилизуется исключительно в присутствии следовых количеств газов; в чистом виде его никто не получал из-за его непостоянности. Если, к примеру, давление делают с помощью гелия, он обязательно растворится в замерзающей воде. Есть сведения, что аргон — другой инертный газ, применимый для использования в этой установке, — тоже способен давать со льдом твёрдые смеси. Но исследованием таких клатратных соединений льда с великодушными газами специально никто не занимался.
Лёд II, III и V-й модификации долгое время сохраняются при атмосферном давлении, если температура не превосходит —170°С. При нагревании примерно до —150°С лёд преобразуются в кубический лёд Ic.
Размещен лёд II на диаграмме состояния меж льдом III и льдом IX. Они различаются меж собой упорядочением протонов, кислородный же каркас у них схож: спирали из одних молекул воды, будто бы нанизанные на оси из других молекул воды. Когда же вероятности протона занять то или иное место равны, лёд будет неупорядоченным.
Рис. 2. Диаграмма состояния кристаллических льдов
Но, все опыты с экзотичными льдами, обычно, связаны с их охлаждением до температур сухого льда, водянистого азота, а то и гелия, а также со сжатием до давления в тысячи атмосфер. Общее представление о результатах можно получить, смотря на рисунок, где показана диаграмма состояния кристаллических льдов.
Многие льды высочайшего давления можно сохранить и при нормальном давлении. Для этого их охлаждают в жидком азоте, а затем давление сбрасывают. Конкретно на таких закалённых льдах и были проведены главные исследования. Они показали, что их строение очень многообразно.
Структуру первого льда высочайшего давления, льда II, обусловили на заре исследовательских работ в этой области, когда появились 1-ые массивные приборы для рентгеноструктурного в 1964 году. Как оказалось, этот лёд состоит из полых колонок, образованных шестизвенными гофрированными циклами. Любая колонка окружена шестью такими же колонками, сдвинутыми друг относительно друга на треть периода. Структуру этого льда можно получить, если часть сот льда Ih развалить и превратить их в ажурные каркасы, связывающие другие соты. При этом размер получившихся шестигранных каналов очень увеличивается — конкретно у льда II самые широкие каналы, их диаметр составляет 3 A. В таких каналах могут размещаться атомы гелия, неона и даже молекулы водорода.
Рис. 3. Структура льда II
Получить гидраты великодушного газа, к примеру, гелия на базе льда II можно 2-мя методами. Во-1-х, приложить (в атмосфере гелия) к воде давление в 0,28–0,5 ГПа и охладить её до 250–270К. Хотя в этой области диаграммы размеренны льды III и V, получится гидрат на основе льда II. Что интересно, протоны в нём уже упорядочены. (Обычно они упорядочиваются только при сильном охлаждении уже получившегося льда.)
Во-2-х, можно растворить гелий во льду Ih при низкой температуре и давлении 0,3 ГПа. Возникновение гелия приводит к расширению кристаллической решётки, и затем её нагрев до 180К помогает пройти структурному превращению.
Относительная лёгкость получения твёрдых смесей в льду II, а также его высочайший потенциал в качестве хранилища газообразного водорода (одна молекула газа на шесть молекул воды) завлекают к нему внимание учёных-практиков: на данный момент интенсивно дискуссируется возможность его внедрения в водородной энергетике.
При конденсации паров воды на более прохладной подложке появляется бесформенный лёд. Обе эти формы льда Лёд II и бесформенный лёд могут самопроизвольно перебегать в гексагональный лёд, причём тем быстрее, чем выше температура.
Лёд IV-й модификации является метастабильной фазой льда. Он появляется еще легче и в особенности стабилен, если давлению подвергается тяжёлая вода.
Кривая плавления льда V и VII изучена до давления 20 Гн/м2 (200 тыс. кгс/см2). При всем этом давлении лёд VII плавится при температуре 400°С.
Лёд VIII является низкотемпературной упорядоченной формой льда VII.
Лёд IX — метастабильная фаза, возникающая при переохлаждении льда III и по существу представляющая собой его низкотемпературную форму.
В первый раз полиморфизм льда был найден Г. Тамманом в 1900 г. и тщательно исследован П. Бриджеменом в 1912 г. В табл. 3 и 4 приведены некие данные о структурах модификаций льда и некие их характеристики.
Две последние модификации льда — XIII и XIV — открыли ученые из Оксфорда совершенно не так давно, в 2006 году. Предположение о том, что должны существовать кристаллы льда с моноклинной и ромбической решетками, было тяжело подтвердить: вязкость воды при температуре –160°С очень высока, и собраться совместно молекулам незапятанной переохлажденной воды в таком количестве, чтоб образовался эмбрион кристалла, тяжело. Этого удалось достигнуть при помощи катализатора — соляной кислоты, которая повысила подвижность молекул воды при низких температурах. В земной природе подобные модификации льда создаваться не могут, но они могут встречаться на замерзших спутниках других планет.
Некие ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ Характеристики ЛЬДА.
Устойчивость льда – это многофакторный парадокс, зависящий от многих причин, которые необходимо учесть при расчётах:
ТВЕРДОСТЬ ЛЬДА. Способность льда оказывать сопротивление проникновению другого тела, не получающего остаточных деформаций. Определяется как отношение действующей нагрузки Р к поверхности образовавшейся вмятины S. Твердость Н = P/S является средним значением давления во вмятине. Зависимо от температуры льда и времени приложения нагрузки (недлинному времени соответствует динамическая твердость, долговременному — статическая твердость) значения Н могут различаться более чем на порядок.
ТЕКСТУРА ЛЬДА. Особенность строения льда, обусловленная пространственными расположениями воздушных, минеральных и органических включений.
С учетом воздушных включений лед разделяется на цельный (лишенный видимых включений) и пористый (с наличием включений, которые могут иметь равномерное, слоистое и вертикально-волокнистое рассредотачивание).
По размеру включений лед разделяется на мелкопузыристый (включения наименее 0,2 мм), среднепузыристый (включения от 0,2 до 0,5 мм), крупнопузыристый (включения от 0,5 до 1,0 мм), крупно-полостной (включения более 1,0 мм).
Форма включений бывает округлая, трубчатая, ветвистая и трансформирующаяся. По происхождению включения разделяются на первичные (аутогенные), вторичные (ксеногенные) и с нарушенной текстурой (катакластические).
ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ ЛЬДА. Температура, при которой происходит плавление льда при неизменном наружном давлении. Плавление морского льда происходит не при определенной температуре, как у пресного льда, а безпрерывно, начиная с момента, когда температура ниже 0°С до температуры замерзания морской воды данной солености.
Ход температуры во льду во времени при подводе к нему теплоты
1 — 2 — нагревание льда; 2 — 3 — плавление льда: 3 — 4— нагревание воды; tпл —температура плавления льда.
Плавление льда при атмосферном давлении происходит при температуре 0,01°С (в практических расчетах принимают 0°С). Количество теплоты, которое нужно сказать 1 кг льда, находящемуся при температуре плавления, для перевоплощения его в воду, именуют удельной теплотой плавления Lпл. Удельная теплота плавления пресноводного льда при обычных критериях равна удельной теплоте кристаллизации воды 33,3·104 Дж/кг.
ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ ЛЬДА (КОЭФФИЦИЕНТ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ). Параметр, характеризующий скорость конфигурации температуры льда в нестационарных термических процессах. Коэффициент температуропроводности льда
a = ?/Cp?),
где Cp — удельная теплоемкость льда при неизменном давлении, ? — плотность льда, ?— коэффициент теплопроводимости, численно равен увеличению температуры единицы объема льда в итоге термического потока, соответственного коэффициенту теплопроводимости Cp.
ТЕНЗОР ДЕФОРМАЦИИ ЛЬДА. Совокупа деформаций нескончаемо малого параллелепипеда льда, выделенного около данной точки. Представляет собой симметричный тензор 2-го ранга
Деформированное состояние элемента льда считается известным, если известны составляющие тензора деформации льда.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ Крепкость ЛЬДА. Свойство льда, которое характеризуется расчетным значением напряжения, при котором мог бы произойти одновременный разрыв всех межатомных связей на поверхности разрыва. Как и у других жестких тел, оценивается значением 0,1 Е, где Е — модуль Юнга льда.
Обычно фактические значения прочности на несколько порядков ниже теоретических. Причина низкой прочности льда — неравномерное рассредотачивание внутренних напряжений; межатомные связи нагружены неодинаково, а в атомной структуре тел имеются слабенькие места.
При сложении одноименных наружных и внутренних напряжений появляются локальные перенапряжения, которые могут достигнуть значений теоретической прочности, приводя к разрыву межатомных связей. В слабеньких местах структуры под действием огромных локальных напряжений разрыв межатомных связей происходит совсем не сложно—так зарождаются разрывы сплошности тела. Рост и слияние разрывов сплошности образует макроскопическую трещинку, развитие которой приводит к разрушению тела. Теоретическую крепкость также именуют безупречной прочностью, плотностью сил когезии (т. е. сил молекулярного взаимодействия частей 1-го и такого же тела) либо просто когезией, которая может быть охарактеризована теплотой (работой) испарения.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ ЛЬДА. Одна из главных термодинамических черт льда, отражающая степень его нагрева в итоге количества теплоты, приобретенной льдом. В практических расчетах обычно употребляют удельную теплоемкость льда, понимая под этим количество теплоты, которое нужно сказать единице массы льда, чтоб повысить его температуру на 1 К. Теплоемкость пресноводного льда миниатюризируется с снижением температуры (от 2,12 кДж/(кг*К) при 0°С), стремясь к нулю при О К.
Теплопроводимость ЛЬДА (КОЭФФИЦИЕНТ Теплопроводимости). Величина, характеризующая процесс переноса термический энергии в неравномерно нагретом льду, приводящий к выравниванию температуры. Теплопроводимость является коэффициентом пропорциональности меж плотностью термического потока q и градиентом температуры Т, входящих в известное уравнение
q= — ? grad T.
Теплопроводимость льда численно равна плотности термического потока при разности температуры 1К на единицу расстояния. С снижением температуры теплопроводимость растет. Согласно теоретическим расчетам и бессчетным экспериментальным данным, при температуре ~0°С теплопроводимость пресноводного льда равна ~2,22 Вт/(м*К).
Тепловое РАЗРУШЕНИЕ. Разрушение ледяного покрова вследствие его таяния при повышении температуры воздуха. Тепловое разрушение уменьшает крепкость льда, изменяет его структуру и текстуру, уменьшает горизонтальные размеры и др.
Наружными проявлениями теплового разрушения ледяного покрова являются взлом и дробление льдов, закрепляемые последующими сроками их возникновения: дата начала вешнего взлома (денек, когда произошел откол части припая, денек возникновения первых признаков таяния и понижения его прочности); дата первой вешней подвижки припая (денек, когда видимая площадь припая (кроме его подошвы), расчлененного огромным количеством трещинок, испытала горизонтальный сдвиг, сохранив при всем этом обоюдное положение блоков льда; дата окончательного разрушения припая (денек, когда произошел распад припая на блоки льда, которые сместились относительно друг дружку, понизив тем сплоченность льда).
Трещинкы В ЛЕДЯНОМ ПОКРОВЕ. Нарушения сплошности ледяного покрова, представляющие из себя зону, в какой прекращается взаимодействие меж ионами и атомами кристаллической решетки на различных ее сторонах. Образуются в итоге разрыва либо разлома, как итог превышения прочности льда на растяжение, сжатие, извив и сдвиг. Трещинкы в ледяном покрове разделяются по генетическим и морфологическим признакам.
По морфологическим признакам трещинкы разделяются на последующие виды.
По форме в плане их простирания — прямые (прямолинейные, конусновидные, щелевидные), изогнутые (дугообразные, кулисообразные, радиальные), изломанные (извилистые, синусоидные, циклоидные) (фото 38).
По форме разреза краев трещинок—гладкие, неровные, зазубренные.
По длине—внутриблоковые (длиной до 5 км), межблоковые (длиной до 100 км), магистральные (длиной в несколько сотен км).
По величине раскрытия—узенькие (шириной до 5 м), средние (шириной от 5 до 15 м), широкие (шириной до 50 м).
По глубине проникания — сияющие, нераскрывшиеся.
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ (Тепловые) Характеристики ЛЬДА.
Характеристики льда, определяющие условия теплопередачи и формирования температуры льда показаны в таблице 4.
Tаблица 4. Теплофизические характеристики пресноводного льда
t, 0С
сл, кДж/(кгК)
? л, кг/м3
?л, Вт/(мК)
ал 106, м2/с
0
2,12
916,4
2,23
1,2
-5
2,08
917,4
2,24
1,2
-10
2,04
918,2
2,25
1,2
-15
1,99
919,1
2,27
1,24
-20
1,96
919,96
2,29
1,3
-25
1,92
920,8
2,31
1,3
-30
1,88
920,8
2,32
1,34
Удельная теплота сублимации (возгонки) льда равна сумме удельной теплоты плавления льда и удельной теплоты испарения воды; при 0°С она равна Lвоз = 33,3·104 + 250·104 = 283,3·104 Дж/кг.
Коэффициент теплопроводимости льда ? принимают в среднем равным 2,24Вт/(м·°С). С увеличением температуры ? миниатюризируется некординально и линейно.
Удельную теплоемкость льда вычисляют по формуле Б. П. Вейнберга:
c = 2,12 (1 + 0,0037t).
Беря во внимание, что при t=0°С плотность льда ? = 917 кг/м3, а удельная теплоемкость его c = 2,12 кДж/(кг·°С), получаем коэффициент температуропроводности льда при обычных критериях a = ?/(c?)=2,24/(2,12·917) = 4,1·10-3 м2/ч. С снижением температуры коэффициент a значительно увеличивается, потому что при всем этом не только лишь возрастает ?, да и миниатюризируется c:
a = 4,1(1 – 0,0063t) 10-3
Удельная теплота плавления (кристаллизации) морского льда в сильной степени находится в зависимости от его солености.
МОДУЛЬ УПРУГОСТИ ЛЬДА E при сжатии, растяжении и извиве находится в зависимости от температуры и структуры льда и меняется в очень широких границах: от 0,12·1010 до 1·1010 Па. При сжатии его принимают в среднем равным 0,9·1010Па. Модуль упругости линейно миниатюризируется с увеличением температуры.
МОДУЛЬ СДВИГА ЛЬДА G, так же как и модуль упругости E, находится в зависимости от температуры и структуры льда, но меняется он не в настолько большенном спектре. В среднем его можно принять равным 3·109 Па.
Значения предела прочности льда, так называемое временное сопротивление льда, в разных критериях его напряженного состояния и при температуре, близкой к 0°С, приведены в таблице. С снижением температуры крепкость льда возрастает, а с увеличением солености применяемой воды — миниатюризируется.
Таблица 5. Значения предела прочности льда, Па
Нрав деформации
Ориентировка усилия
Обозначение
Реки Севера и Сибири
Реки европейской части Рф
Сжатие
Перпендикулярно
Rсж
(45…65) 104
(25…40) 104
Местное смятие
Перпендикулярно
Rсм
(110…150) 104
(55…80) 104
Растяжение
Параллельно
Rр
(70…90) 104
(30…40) 104
Срез
Параллельно
Rср
(40…60) 104
(20…30) 104
Извив
Параллельно
Rиз
(45…65) 104
(25…40) 104
С почтением,
К.х.н. О.В. Мосин
На британском языке можно поглядеть веб-сайты:
Ice Structure — о структуре льда. Инструкция статьи: Ice? A mineral is a naturally occurring inorganic chemical compound. What part of that definition doesn’t apply to ice? Many mineralogy books list the properties of ice, not because anyone needs help identifying it, but for comparison with other materials. Steven Dutch, Natural and Applied Sciences.