كتب carrying water at freezing degrees
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
حمل الماء عند درجات التجمد (معلومة)
الماء سائل لا يخضع لتقريب بوسينِسك، وذلك بسبب تغير كثافته تبعًا للحرارة بشكل غير خطي ما يعطي معامل تمدد مختلف عند درجات الحرارة القريبة من التجمد. تصل كثافة الماء إلى قيمتها العظمى عند درجة حرارة 4 ْم وتنخفض مع انحراف درجة الحرارة عن تلك القيمة. دُرسَت هذه الظاهرة بالاعتماد على التجربة والطرق العددية. يكون الماء راكدًا في البداية على درجة حرارة 10 ْم ضمن تجويف مربع الشكل. يُسخَّن الماء بشكل متباين بين الجدارين العموديَّين فتكون درجة حرارة الجدار الأيسر 10 ْم والأيمن 0 ْم. يظهر شذوذ الكثافة من خلال نمط التدفق. تزداد كثافة الماء عند تبريده عند الجدار الأيمن، وهذا ما يُسرِّع من التدفق المتجه نحو الأسفل. يؤدي انخفاض الكثافة أثناء تطور التدفق واستمرار انخفاض درجة حرارة الماء إلى تشكل تيار إعادة تدوير عند الزاوية السفلية اليمنى من التجويف.
من الأمثلة الأخرى عن تلك الظاهرة هو فرط التبريد، الذي يُبرَّد فيه الماء إلى درجات حرارة أدنى من درجة التجمد ولكن لا يبدأ بالتجمد مباشرةً. يُصطَنع التدفق تحت الظروف نفسها آنفة الذكر، وتُخفَّض بعد ذلك درجة حرارة الجدار الأيمن إلى -10 ْم. يؤدي ذلك إلى حدوث فرط تبريد للماء عند ذلك الجدار، وتشكيل تدفق مع عكس اتجاه عقارب الساعة يتغلب في البداية على التيار الدافئ. يتشكل ذلك العمود نتيجة تأخر تشكل أنوية الجليد. بمجرد بداية تشكل الجليد، يعود التدفق إلى نمط مشابه للنمط السابق وينتشر التصلب بشكل تدريجي إلى أن يُعاد تشكُل التدفق.
