Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
25 febr. 1928
VÄG- OCH VATTENBYGGNADSKONST
53
Då vid trycket 2 115 kg/cm2 temperaturen hade nedgått
till — 22° (punkt B) befanns det, att ytterligare ökning av
trycket orsakade icke sänkt utan höjd smälttemperatur.
Vid detta tryck ordnade sig atomerna på annat sätt till is
III, upptagande mindre volym än vattnet.
Utrustad med möjligheter att experimentera med tryck
upp till 20’ 500 kg/cm2, fortsatte P. W. Bridgman1
experimenten och konstaterade kontinuerligt stigande smälttemp.
med trycket till —17° vid 3 530 kg/cm2 (punkt C), då is V
bildas, samt sedan
starkare temperaturökning
till+0,16° vid 6 380
kg/cm2, då is VI bildas2
(punkt D).
Jämviktsläget utröntes vid allt
högre tryck ända till 20 000
kg/cm-, då vatten stelnar
till is vid (pius) + 80 °
(punkt E).
Samma atomer kunna
med olika anordningar
bilda ämnen med mycket
olika egenskaper t. e.
kolatomer hexagonalt
anordnade bilda grafit,3
men ordnade i det
reguliera systemet bilda de
diamant. Egenskaperna
hos de andra slagen av
is än is I, känner man
icke. Man vet blott, att
de äro tyngre än vatten.
Bland egenskaper hos is
I må nämnas följande.
Isen övergår direkt i
vattenånga, som vid 0° har
4 579 mm tryck, och vid detta låga tryck smälter is vid
+ 0,007 Vid —10°, — 20’° och — 30 ° är isens ångtryck resp.
1,947, 0,770 och 0,280 mm. Ju lägre ångtryck isen har, desto
hårdare är den. Ren is har sp. vikten 0,9168, men vanlig is
har lägre sp. vikt på grund av mikroskopiskt små luftblåsor.
Vid —188,7° har ren is sp. vikten 0,93. Isens smältvärme
är 79,7 v. e. Då den smälter vid högt tryck är det lägre.
Vid —5,6°, 76,6° och vid —6,2°, 75,99 v. e.
Vid vanligt tryck kristalliserar vatten i hexagonala4
systemet. Snö består oftast av 6-sidiga fjäll med 0,3 till 1,4
mm diam., vilka endast vid 0 ° hava benägenhet att
sammansvetsa. Under vissa förhållanden bildas prismatiska
kristaller, nålformig eller stänglig is, som antagligen har
större sp. vikt och mycket lägre smältvärme, och som kan
benämnas is IV.
På lägre smältvärme tyder följande iakttagelse av G.
Nordensköld (Geol. för. förh. Bd XV sid 128). Vid ett
snöfall vid —8° bestod snön av "prismatiska kristaller med
1 Proc. Amer. Acad. 441, 1912.
2 B är trippelpunkt, där 3 olika faser mötas, is I, is III och
vatten.
C „ ,, för is III, is V och vatten.
D ,, ,, ,, is V, is VI och vatten.
P „ ,, ,, is I, is II och is III.
G ,, ,, „ is II, is III och is V.
I saknad av tillgång- till Bridgmans originalavhandling hava
linjerna BC, CD och DE på diagrammet icke kunnat säkert
angivas.
3 Diamanten är det hårdaste av alla mineral, men ren grafit
för lös att användas till blyerts. Grafitslam blandas med olika
mängder lerslam, torkas, pressas och brännes till blyerts.
4 Uppgiften av A. B. Nordensköld år 1861 om is i tetragonala
systemet och av Barendrecht (Z. für Phys. Ch. 1896) om is i
reguliera systemet torde vara mindre tillförlitliga, enär främste
forskaren på området G. Nordensköld († 1895), som tagit 200
mikrofotografier av snö, fallen under olika förhållanden, säger sig
endast hava iakttagit hexagonal anordning
(flaskformiga) hålrum, fyllda med vatten, stundom
innehållande en liten luftblåsa". "Likväl iakttogs allmänt ett
oavbrutet droppande från taken, trots att himlen var mulen
och solskenet sålunda ej kunde bidraga att smälta snön.
Detta droppande fortgick ännu vid midnatt vid en
temperatur av —12 "Kort efter snöfallet kunde en
omgestaltning av snökristallerna konstateras, i det nämligen dessa på
snöns yta övergått från prismatiska flaskor till 6-sidiga
tavlor utan inneslutningar."
Om prismatisk is liar lägre smältvärme än is I, så måste
den vid omkristallisering till is I avgiva en värmemängd
lika med skillnaden mellan de båda slagens smältvärme,
och nollgradigt vatten kunde då trots den låga temp. droppa
från taken.
Prismatisk is uppgives förekomma i kall dimma såsom
nästan mikroskopiskt små isnålar samt i vattendrag vid det
fenomen, som benämnes kravning.
Vattnet säges plötsligt bliva så bemängt med isnålar, att
det blir trögflytande. En ström kräver då starkare lutning
än vanligt, varför vattnet stiger och stränderna
översvämmas. Isnålarna i vattnet fastna på stränderna till stora
is-vallar. Isnålarna svetsa ihop till stora isklumpar, men
varken isnålarna eller isklumparna synas hava benägenhet att
stiga till vattenytan, vilket tyder på större sp. vikt än hos
is I.
Fenomenet uppträder mestadels på förvintern, då kall
stark vind bestrukit icke isbelagd vattenyta, varför det
ansetts beroende av underkylning.
Alldeles rent och stillastående vatten har man visserligen
kunnat underkyla till mera än —10°, men det luft- och
något slamförande vattnet i ett vattendrag torde knappast
underkylas mera än 1° eller högst 2°. Bildade det då is
I, med avgivande av omkr. 80 v. e., så skulle av 1°
underkylt vatten endast 1/80 övergå till is. Men 1% % eller
även 2% % isnålar i vatten skulle icke göra det
trögflytande. Däremot om det bildas is med lågt smältvärme1
såsom kristaller med hålrum fyllda med vatten, så kan en
obetydlig underkylning förorsaka isbildning i stor
omfattning.
Grundis är möjligen även is med lågt smältvärme, bildad
i luftbemängt vatten genom värmestrålning från botten vid
klart väder. Om den vid töväder och mulen himmel under
upptagande av värme delvis omkristalliserar, så får den
lägre sp. vikt och flyter upp.
Då sjöars is smälter om våren (under starkt solsken om
dagarna och frost om nätterna), bildas isstänglar,
vinkelräta mot ytan. Från stranden sedd blir isen allt mörkare,
nästan svart, och av isstycken ser man, att isstänglarna på
deras yta höja sig obetydligt över vattenytan, fastän isens
nedre del är fast kärnis. Det påstås, att sådan is sjunker,
innan den smälter. Tager man upp ett stycke dylik is, så
faller det ofta sönder i smala prismor.
Av det ovan anförda framgår, att sex slag av is kunna
anses vara kända. Märkligt och oväntat var det rönet, att
hett vatten vid tillräckligt högt tryck stelnar till het is.
Praktisk betydelse har det icke, ty i ackumulatorer för
smi-despressar o. d. har man nog högst 500 kg/cm2. Däremot
vore det av praktisk betydelse att få kännedom om
bildningsvillkor och smältvärme för sådan is, som bildas vid
kravning.
1 Smältvärmet för sådan is, som bildas vid kravning, kan man
lätt utröna på några procent när, ty kvantiteten torr is, som
tillsättes, behöver icke vägas. Man väger eller beräknar den vikt
varmt vatten, som man har i det kärl, vari isen nedhälles, och
den ökade vattenmängden anger den smälta isens vikt. Med
vadd eller bomull bör man söka skydda kärlets väggar och lock
mot värmeförlust. Om man strax innan isen tillsattes hade a
gram vatten med temp. fi, och efter smältning och omröring hade
a -f- b gram med temp. ti, så kan man anse, att för smältning av
b gram is har åtgått a. t±—(a -{- 2&) to gramkalorier. Minst 2
bestämningar böra göras samt en bestämning med vanlig is för
att utröna observationsfelets storlek.
Fig. 1. Jämviktslägen mellan vatten
och is samt mellan olika slag av is.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
