Pin
Send
Share
Send


Gebruik van ijs

IJs als koelmiddel

IJs oogsten op Lake Saint Clair in Michigan, ongeveer 1905.

IJs wordt al lang gewaardeerd als een manier van koeling. In 400 v.G.T. hadden Perzische ingenieurs bijvoorbeeld de techniek beheerst van het opslaan van ijs in het midden van de zomer in de woestijn. Het ijs werd in de winter in grote hoeveelheden vanuit nabijgelegen bergen binnengebracht en opgeslagen in speciaal ontworpen, natuurlijk gekoeld koelkasten, yakhchal genoemd (betekenis ijs opslag). Elke dergelijke structuur was een grote ondergrondse ruimte (tot 5000 m³) met dikke muren (ten minste twee meter aan de basis) gemaakt van een speciale mortel genaamd Sarooj, samengesteld uit zand, klei, eiwitten, limoen, geitenhaar en as in specifieke verhoudingen, en die bestand was tegen warmteoverdracht. Men dacht dat dit mengsel volledig ondoordringbaar voor water was. De ruimte had vaak toegang tot een Qanat en bevatte vaak een systeem van windvangers die de temperaturen in de ruimte in de zomerdagen gemakkelijk tot ijskoud konden verlagen. Het ijs werd vervolgens gebruikt om traktaties te koelen voor royalty's tijdens hete zomerdagen.

Tot voor kort gebruikte het Hongaarse parlementsgebouw in de winter geoogste ijs van het Balatonmeer voor airconditioning. IJshuizen werden gebruikt om in de winter gevormd ijs op te slaan om het hele jaar door ijs beschikbaar te maken, en vroege koelkasten werden ijskasten genoemd omdat ze een blok ijs bevatten. In veel steden was het niet ongebruikelijk om in de zomer regelmatig ijs te laten bezorgen. Gedurende de eerste helft van de negentiende eeuw was het rooien van ijs big business geworden in Amerika. New Englander Frederic Tudor, die bekend werd als de 'Ice King', werkte aan de ontwikkeling van betere isolatieproducten voor de langeafstandstransporten van ijs, vooral naar de tropen. De komst van kunstmatige koelingstechnologie heeft de levering van ijs sindsdien overbodig gemaakt.

Sport op ijs

IJs surfen op het kleine meer van Lakenin.

IJs speelt ook een rol in de winterrecreatie, in veel sporten zoals schaatsen, toerschaatsen, ijshockey, ijsvissen, ijsklimmen, curling en slee racen op bobslee, rodelen en skelet. Een soort zeilboot op bladen leidt tot ijsboot varen.

De menselijke zoektocht naar opwinding heeft zelfs geleid tot ijsraces, waarbij bestuurders op ijs op het meer moeten rijden terwijl ze ook de slip van hun voertuig besturen (vergelijkbaar met in sommige opzichten onverharde races). De sport is zelfs aangepast voor ijsbanen.

Reizen op ijs

Gestrande ijsberg in het Noordpoolgebied

Wanneer de buitentemperatuur langere tijd onder het vriespunt blijft, kunnen zich op dikke meren en andere waterlagen zeer dikke ijslagen vormen (hoewel plaatsen met stromend water veel koudere temperaturen vereisen). Het ijs kan dik genoeg worden om met auto's en vrachtwagens door te rijden. Dit veilig doen vereist een dikte van ten minste 30 centimeter (één voet).

Ander gebruik van ijs

Amerikaanse kustwacht ijsbrekers in de buurt van McMurdo Station, februari 2002.
  • Ingenieurs gebruikten de enorme kracht van pakijs toen ze in 1973 de eerste drijvende ijspier van Antarctica bouwden. Dergelijke ijspijlers worden tijdens vrachtoperaties gebruikt om schepen te laden en te lossen. Fleet operations-personeel maakt de drijvende pier in de winter. Ze bouwen voort op natuurlijk bevroren zeewater in McMurdo Sound totdat het dok een diepte van ongeveer 22 voet bereikt. IJspieren hebben een levensduur van drie tot vijf jaar.
  • De productie en het gebruik van ijsblokjes of crushed ijs is gebruikelijk voor drankjes. (De dwangmatige consumptie van ijs wordt pagophagia genoemd, een soort eetstoornis.)
  • Structuren en ijssculpturen zijn opgebouwd uit grote stukken ijs. De structuren zijn meestal sierlijk (zoals in het geval van ijskastelen) en niet praktisch voor langdurige bewoning. IJshotels bestaan ​​op seizoensbasis in enkele koude gebieden. Iglo's zijn een ander voorbeeld van een tijdelijke structuur, voornamelijk gemaakt van blokken volgepakte sneeuw.
  • IJs kan worden gebruikt om een ​​brand te veroorzaken door het in een lens te snijden die zonlicht op aanmaakhout zal concentreren. Als je lang genoeg wacht, begint er een brand.

Gevaren van ijs

IJs kan ook een verscheidenheid aan gevaren opleveren, vooral voor reizen. De vorming ervan op wegen is bijvoorbeeld een gevaarlijk wintergevaar. Zwart ijs is erg moeilijk te zien omdat het het verwachte glanzende oppervlak mist. Wanneer er ijzel of sneeuw optreedt bij een temperatuur nabij het smeltpunt, is het gebruikelijk dat ijs zich ophoopt op de ramen van voertuigen. Veilig rijden vereist het verwijderen van de ijsvorming. IJskrabbers zijn gereedschappen die zijn ontworpen om het ijs vrij te maken en de ramen te verwijderen, hoewel het verwijderen van het ijs een lang en arbeidsintensief proces kan zijn.

Ver genoeg onder het vriespunt kan zich een dunne laag ijskristallen vormen op het binnenoppervlak van vensters. Dit gebeurt meestal wanneer een voertuig na een tijdje alleen te zijn achtergelaten, maar kan tijdens het rijden gebeuren als de buitentemperatuur laag genoeg is. Vocht uit de adem van de bestuurder is de bron van water voor de kristallen. Het is lastig om deze vorm van ijs te verwijderen, dus mensen openen hun ramen vaak een beetje wanneer het voertuig geparkeerd staat om het vocht te laten verdwijnen, en het is nu gebruikelijk dat auto's achterruitverwarming hebben om het probleem te bestrijden. Een soortgelijk probleem kan zich voordoen in huizen, wat een reden is waarom veel koudere regio's dubbele beglazing nodig hebben voor isolatie.

Voor schepen heeft ijs twee verschillende gevaren. Spuitende en ijzige regen kan een ijsophoping op de bovenbouw van een vat veroorzaken die voldoende is om het onstabiel te maken en om het ijs af te hacken of te smelten met stoomslangen. Ook kunnen grote massa's ijs die in water drijven (meestal gecreëerd wanneer gletsjers de zee bereiken) gevaarlijk zijn als ze tijdens het varen door een schip worden getroffen. Deze massa's worden ijsbergen genoemd en zijn verantwoordelijk geweest voor het zinken van veel schepen - een opmerkelijk voorbeeld is de Titanic.

Voor havens in de buurt van de polen is ijsvrij een belangrijk voordeel, idealiter het hele jaar door. Voorbeelden zijn Moermansk (Rusland), Petsamo (Rusland, voorheen Finland) en Vardø (Noorwegen). Havens die niet ijsvrij zijn, worden geopend met ijsbrekers.

Voor vliegtuigen kan ijs een aantal gevaren veroorzaken. Terwijl een vliegtuig klimt, passeert het door luchtlagen met verschillende temperatuur en vochtigheid, waarvan sommige bevorderlijk kunnen zijn voor ijsvorming. Als zich ijs vormt op de vleugels of besturingsoppervlakken, kan dit de vliegkwaliteiten van het vliegtuig nadelig beïnvloeden. Tijdens de eerste non-stop vlucht van de Atlantische Oceaan ondervonden de Britse vliegers Captain John Alcock en luitenant Arthur Whitten Brown dergelijke ijscondities - Brown verliet heldhaftig de cockpit en klom meerdere keren op de vleugel om ijs te verwijderen dat de luchtinlaten van de motor bedekte van de Vickers Vimy-vliegtuigen die ze vlogen.

Een bijzondere kwetsbaarheid voor ijsvorming in verband met heen en weer bewegende verbrandingsmotoren is de carburateur. Terwijl lucht door de carburateur in de motor wordt gezogen, wordt de lokale luchtdruk verlaagd, wat adiabatische koeling veroorzaakt. Dus, in vochtige bijna-vriescondities, zal de carburateur kouder zijn en de neiging hebben ijsvorming te veroorzaken. Hierdoor wordt de luchttoevoer naar de motor geblokkeerd en kan deze uitvallen. Om deze reden zijn moderne zuigermotoren voorzien van carburateurluchtinlaatverwarmers. Straalmotoren ondervinden het probleem niet.

Galerij

  • Februari 2007 in Virginia; met ijs bedekte bomen

  • IJs ingepakte bomen en struiken in de winter

  • Met ijs bedekte struik in de winter

  • Rij van ijspegels

  • Een natuurlijk blok van 4 ton ijs op een strand in IJsland

  • IJspier tijdens vrachtoperaties in 1983. McMurdo Station, Antarctica.

  • Een glas ijswater.

  • IJs op een hek, bevroren in de winter.

  • IJspegels die zich op het dak van een cabine vormen bij Dinner Plain Australia.

  • IJspegels in Big White Ski Resort, Canada.

  • Een oud ijshuis (Yakhchal) in Kerman, Iran, gebouwd in de middeleeuwen voor het opslaan van geoogst ijs.

  • IJspegels gevormd onder alle hoeken door waterspatten en door de wind geblazen spray. Een heuvel, Harlech, Wales

  • Pannenkoekenijs gevormd door afwisselend boven / onder vriestemperaturen en golfwerking aan de monding van de Winooski-rivier, Burlington, Vermont

  • Half gesmolten ijsblok van een Nieuw-Zeelandse gletsjer, let op de honingraatachtige structuur

  • Ijskristallen

  • Vreemde ijsreeksen gevonden in de Adirondack-regio van de staat New York

  • De grondijskoorden sluiten omhoog

Zie ook

Veerijs op het plateau dichtbij Alta, Noorwegen. De kristallen vormen zich bij temperaturen onder -30 ° C (d.w.z. -22 ° F).Parameter om de grootte van een ijsschots te meten.

Notes

  1. ↑ H. Iglev, M. Schmeisser, K. Simeonidis, A. Thaller en A. Laubereau. 2006. Ultrasnelle oververhitting en smelten van bulkijs. Natuur 439: 183-186. Ontvangen op 10 november 2007.
  2. ↑ Kenneth Chang. 2006. Uitleg over ijs: de antwoorden zijn glad. New York Times: Science Ontvangen op 10 november 2007.
  3. ↑ Water heeft verschillende drievoudige punten, zoals vermeld in het artikel Water.
  4. ↑ Kenneth Chang. 2004. Astronomen overwegen ijzige vulkanen op verre plaatsen. New York Times: Science 9 december 2004. Ontvangen op 10 november 2007.

Referenties

  • Gosnell, Mariana. 2005. Ice: The Nature, the History, and the Uses of a Astonishing Substance. New York: Knopf. ISBN 0679426086.
  • Imbrie, John en Katherine Palmer Imbrie. 2005. Ice Ages: Solving the Mystery. Cambridge, MA: Harvard University Press. ISBN 0674440757.
  • Kuhs, Werner F. 2007. Natuurkunde en scheikunde van ijs. Proceedings van de 11e Internationale conferentie over de fysica en scheikunde van ijs. Cambridge, Verenigd Koninkrijk: Royal Society of Chemistry. ISBN 9780854043507.
  • Macdougall, Doug. 2004. Frozen Earth: The Once and Future Story of Ice Ages. Berkeley: University of California Press. ISBN 0520248244.
  • Petrenko, Victor F. en Robert W. Whitworth. 2002. Natuurkunde van ijs. Oxford: Oxford University Press. ISBN 0198518943.
  • Prudden, T. Mitchell. 2007. Drinkwater en ijsvoorziening en hun relatie tot gezondheid en ziekte. Vorkpers. ISBN 9781406784374.
  • Thomas, David N. en Gerhard Dieckmann. 2003. Zee-ijs: een inleiding tot de fysica, scheikunde, biologie en geologie. Oxford, Verenigd Koninkrijk: Blackwell Science. ISBN 0632058080.

Externe links

Alle links zijn opgehaald op 25 januari 2018.

  • Kenneth G. Libbrecht, Caltech Physical Properties of Ice. SnowCrystals.com
  • Webmineral listing voor Ice.
  • MinDat.org-lijst en locatiegegevens voor Ice.
  • Dave Touretzky De fysica van ijs.
  • Joe Wolfe 'Unfreezable' water, 'bound water' en water van hydratatie. Afdeling Natuurkunde, Universiteit van New South Wales.
  • Elektromechanische eigenschappen van ijs.
  • Nir J. Shaviv Staand op ijs - Wanneer is het mogelijk? . Science Bits
  • PhysOrg.com Sandia's Z-machine maakt ijs in nanoseconden. Bron: Sandia National Laboratories.

Bekijk de video: 24 UUR LANG ALLEEN MAAR IJS ETEN! Fan Friday (Juni- 2021).

Pin
Send
Share
Send