Откуда зимой берутся узоры на окнах?
Морозные узоры на оконных стеклах - это, по сути, то же самое, что и иней, который образуется на земле и на ветвях деревьев. Механизм образования инея и этих узоров одинаков.
Если воздух охлаждается, то в нем снижается содержание влаги. Морозные узоры на стекле и иголки инея образуются в том случае, если влажный воздух охлаждается до точки замерзания воды, то есть до 0°С. При этой температуре происходит конденсация избытка влаги, содержащегося во влажном воздухе, на холодных поверхностях. При этом вода кристаллизуется, то есть превращается в мельчайшие кристаллики льда. Таким образом, вода, содержащаяся во влажном воздухе, при 0°С переходит из газообразного состояния в твердое (кристаллическое), минуя жидкую фазу. Этот процесс физики называют десублимацией.
Разная минусовая температура по-разному влияет на формирование кристалликов. Если термометр показывает чуть ниже 0°С, кристаллы льда имеют форму призмы-шестиугольника. При небольших морозах (до ─15°С) они похожи на прямоугольные пластины. Если же на улице разгуляются холода, кристаллический лед будет напоминать иголочки с тупыми концами.
Почему же морозные узоры имеют такие причудливые формы? Виной тому неровности и царапинки на поверхности стекла. На них ледяные кристаллики образуются в первую очередь. Кристаллики осаждаются один за другим, друг на друга - и получаются удивительные неповторимые узоры. Помимо неровностей стекла, в "рисовании" узоров участвуют частички пыли на поверхности стекла и воздушные потоки (сквозняки, ветер). Вот почему каждый узор такой необычный и уникальный.
Среди разнообразия морозных узоров наиболее часто можно встретить древовидные структуры, их называют дендритами, и волокнистые формы - трихиты.
Дендриты образуются, если влажность воздуха повышена, а охлаждение стекла началось еще при положительной температуре и продолжалось при дальнейшем понижении температуры. В этом случае на стекле сначала образуется водяная пленка, которая при замерзании кристаллизуются в виде дендритов. Чаще всего этот процесс начинается в нижней части стекла, потому что там под воздействием силы тяжести скапливается больше воды. Именно поэтому в нижней части оконных стекол дендриты обычно более крупные, а чем выше, тем ледяные "веточки" тоньше и мельче. Если же стекло увлажняется при охлаждении равномерно, то есть покрывается более-менее ровной пленкой воды, то "ветки" дендритов примерно одинаковы по величине по всей поверхности стекла.
Если на стекле есть царапины, то на их острых краях образуется второй вид узоров - трихиты. Сначала образуются узкие параллельные кристаллические полоски. При дальнейшем охлаждении "вырисовываются" волокна, отходящие от основного "стебля". Чаще всего и "стебель" и "волокна", отходящие от него, не прямые, а слегка изогнуты.
Раз морозные узоры на окне появляются при соблюдении некоторых условий, значит, если изменить их, то стекла останутся чистыми. При низкой влажности воздуха в помещении и отсутствии сильного охлаждения стекла Дед Мороз не сможет украшать оконные стекла своими картинами. Именно поэтому там, где на окнах стоят современные качественные стеклопакеты, имеющие хорошую теплоизоляцию, морозные рисунки не появляются.
Морозные узоры на оконных стеклах - это, по сути, то же самое, что и иней, который образуется на земле и на ветвях деревьев. Механизм образования инея и этих узоров одинаков.
Если воздух охлаждается, то в нем снижается содержание влаги. Морозные узоры на стекле и иголки инея образуются в том случае, если влажный воздух охлаждается до точки замерзания воды, то есть до 0°С. При этой температуре происходит конденсация избытка влаги, содержащегося во влажном воздухе, на холодных поверхностях. При этом вода кристаллизуется, то есть превращается в мельчайшие кристаллики льда. Таким образом, вода, содержащаяся во влажном воздухе, при 0°С переходит из газообразного состояния в твердое (кристаллическое), минуя жидкую фазу. Этот процесс физики называют десублимацией.
Разная минусовая температура по-разному влияет на формирование кристалликов. Если термометр показывает чуть ниже 0°С, кристаллы льда имеют форму призмы-шестиугольника. При небольших морозах (до ─15°С) они похожи на прямоугольные пластины. Если же на улице разгуляются холода, кристаллический лед будет напоминать иголочки с тупыми концами.
Почему же морозные узоры имеют такие причудливые формы? Виной тому неровности и царапинки на поверхности стекла. На них ледяные кристаллики образуются в первую очередь. Кристаллики осаждаются один за другим, друг на друга - и получаются удивительные неповторимые узоры. Помимо неровностей стекла, в "рисовании" узоров участвуют частички пыли на поверхности стекла и воздушные потоки (сквозняки, ветер). Вот почему каждый узор такой необычный и уникальный.
Среди разнообразия морозных узоров наиболее часто можно встретить древовидные структуры, их называют дендритами, и волокнистые формы - трихиты.
Дендриты образуются, если влажность воздуха повышена, а охлаждение стекла началось еще при положительной температуре и продолжалось при дальнейшем понижении температуры. В этом случае на стекле сначала образуется водяная пленка, которая при замерзании кристаллизуются в виде дендритов. Чаще всего этот процесс начинается в нижней части стекла, потому что там под воздействием силы тяжести скапливается больше воды. Именно поэтому в нижней части оконных стекол дендриты обычно более крупные, а чем выше, тем ледяные "веточки" тоньше и мельче. Если же стекло увлажняется при охлаждении равномерно, то есть покрывается более-менее ровной пленкой воды, то "ветки" дендритов примерно одинаковы по величине по всей поверхности стекла.
Если на стекле есть царапины, то на их острых краях образуется второй вид узоров - трихиты. Сначала образуются узкие параллельные кристаллические полоски. При дальнейшем охлаждении "вырисовываются" волокна, отходящие от основного "стебля". Чаще всего и "стебель" и "волокна", отходящие от него, не прямые, а слегка изогнуты.
Раз морозные узоры на окне появляются при соблюдении некоторых условий, значит, если изменить их, то стекла останутся чистыми. При низкой влажности воздуха в помещении и отсутствии сильного охлаждения стекла Дед Мороз не сможет украшать оконные стекла своими картинами. Именно поэтому там, где на окнах стоят современные качественные стеклопакеты, имеющие хорошую теплоизоляцию, морозные рисунки не появляются.
800