물은 어떻게 얼음으로 변합니까? 자세한 답변

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물은 어떻게 얼음으로 변합니까?

연못, 호수 또는 강이 얼어붙는 것을 본 적이 있다면 수면이 먼저 얼음으로 덮인 것을 눈치 챘을 것입니다.

연못, 호수, 강이 바닥에서 얼고 그 반대가 아니라면 우리 삶의 많은 것들이 다르게 보일 것이라고 생각하지 않습니까? 지구의 기후가 변할 뿐만 아니라 물에 사는 일부 생물이 완전히 사라질 것입니다!

연못의 물이 어떻게 얼음으로 변하는지 봅시다. 연못 위의 공기가 냉각되면 물의 최상층도 냉각됩니다. 상층의 찬 물은 따뜻한 하층보다 무거워져 아래로 가라앉는다. 이 과정은 연못의 모든 물이 약 4°C로 냉각될 때까지 계속됩니다.

하지만 기온이 뚝! 물의 최상층이 4°C 이하로 냉각되면 표면에 머물게 됩니다. 사실 4°C 이하로 식힌 물은 본질적으로 더 가벼워집니다!

따라서 물의 상층은 얼 준비가되었습니다. 온도가 0°C의 빙점 이하로 유지되면 작은 결정이 형성되기 시작합니다.

그러한 각 수정에는 XNUMX개의 광선이 있습니다. 연결되어 얼음을 형성하고 곧 물 표면에 얼음 껍질이 형성됩니다. 얼음이 투명할 때도 있고 그렇지 않을 때도 있습니다. 왜요? 사실 물방울이 얼면 작은 기포가 방출됩니다. 그들은 얼음 결정의 광선에 달라 붙습니다. 더 많은 얼음 결정이 형성될수록 더 많은 기포가 생성됩니다. 이는 불투명한 얼음입니다.

물이 얼음 아래로 이동하면 기포가 모여 맑은 얼음이 됩니다.

물은 다른 물질과 마찬가지로 액체에서 고체 상태로 전환되는 동안 부피가 감소하지 않습니다. 물이 얼면 부피의 XNUMX/XNUMX이 팽창하므로 XNUMX리터의 물이 얼면 XNUMX리터의 단단한 얼음이 생깁니다! 겨울철에 자동차 라디에이터와 배관이 터지는 것은 물이 얼고 팽창하기 때문입니다!

저자: Likum A.

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이 기술은 또한 pH나 이산화탄소와 같은 신체의 다른 주요 생화학적 지표를 추적할 수 있는 다양한 소형 센서를 위한 길을 열어줍니다. 언젠가 이 센서는 내부 장기와 조직의 생화학을 모니터링하는 최소 침습적 방법이 될 것입니다.

산소는 우리가 먹는 음식을 에너지로 전환하는 세포 능력의 핵심 구성 요소입니다. 신체의 거의 모든 조직에는 지속적인 공급이 필요합니다. 조직 산소화를 측정하는 대부분의 방법은 신체 표면에서 일어나는 일에 대한 정보를 제공합니다. 그들은 몇 센티미터 만 관통 할 수 있습니다. 일부 유형의 자기 공명 영상은 심부 조직의 산소 포화도에 대한 정보를 표시할 수 있지만 이는 시간이 걸립니다.

2013년부터 과학자들은 초음파를 이용하여 외부 세계와 통신하는 소형 임플란트를 연구해 왔으며, 이는 장거리에 걸쳐 신체를 통해 안전하게 전파되며 의학에서 초음파 영상 기술의 기초가 되었습니다. 과학자 팀은 양 근육의 산소 수준을 모니터링하여 산소 센서로 개발된 임플란트를 테스트했습니다.

이러한 유형의 산소 센서는 실시간으로 조직 내 산소량을 직접 측정할 수 있다는 점에서 다릅니다. 이 장치의 한 가지 가능한 응용 프로그램은 장기 이식의 모니터링입니다. 또한 의사가 방사선 요법을 조정하는 데 도움이 될 수 있는 종양 저산소증을 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

미래에 개발자는 태아 발달을 모니터링하고 종종 보충 산소가 필요한 미숙아를 돌보는 데 사용하게 될 것입니다. 또한 미숙아 망막병증이나 만성 폐질환과 같은 과도한 산소 노출의 부정적인 영향을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

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