Крига (лід) - твердий стан води, його властивості, форми, фото

Крига (лід) – це твердий стан води. Вона утворюється при зниженні температури води нижче 0 градусів за Цельсієм. Ця температура називається температурою Кристалізації води. Лід, як і сніг, складається з кристалів льоду, з формами яких ви можете ознайомитися в нашій статті Сніг кружляє.

Наведемо ще кілька визначень.

Великий Енциклопедичний словник
Крига – вода у твердому стані. Відомі 11 кристалічних модифікацій льоду й аморфний лід. У природі виявлено тільки одну форму льоду – з густиною 0,92 г/см³, теплоємністю 2,09 кДж/(кг.К) за 0°C, теплотою плавлення 324 кДж/кг, що трапляється у вигляді власне льоду (материкового, плаваючого, підземного), снігу та інею. На Землі бл. 30 млн. км³ льоду. Використовується для зберігання, охолодження харчових продуктів, отримання прісної води, в медицині.
Великий Енциклопедичний словник. 2000

Морський словник
Лід (Ice) – вода у твердому стані. Звичайний лід легший за воду, питома вага при 0° – 0,9175. Сто об’ємів Льоду утворюються з 92 об’ємів води, цим пояснюється руйнівна дія води під час замерзання в закритих посудинах, трубопроводах, відсіках тощо.
Самойлов К. І. Морський словник. – М.-Л.: Державне Військово-морське Видавництво НКВМФ Союзу РСР, 1941

Словник із географії
Крига (лід) – Тверда форма води, що утворюється в природі шляхом замерзання води на річках, озерах і морях, конденсації атмосферної водяної пари в крижані кристали, ущільнення снігу тощо. Словник з географії. 2015

Крига та її властивості – властивості води у твердому стані

У результаті процесу утворення льоду – кристалізації води, виділяється деяка кількість газів і солей. Ця властивість використовується для очищення питної води, докладно про це ми писали в матеріалі ТАЛА ВОДА, ПРИГОТУВАННЯ В ДОМАШНІХ УМОВАХ → . Лід має меншу щільність ніж рідка вода, тому він і не тоне. Ця властивість належить до аномальних. Оскільки, як правило, більшість речовин, у твердому стані має більшу густину. Менша густина льоду свідчить про те, що вода при замерзанні збільшується в об’ємі. Цей факт необхідно враховувати в побуті. Наприклад, якщо замерзне водопровід, то лід, що утворився в процесі цього, може “порвати” труби.

Властивості води у твердому стані як такі ми вже розглядали і в інших наших матеріалах – ЛЬОДОВИК – ЗБЕРІГАЧ ПРІСНОЇ ВОДИ → , БІЛІ СНІЖИНКИ НА НОВИЙ РІК → , СНІГ КРУЖЛЯЄ → . Проте ще раз перелічимо головні з них нижче.

Крига починає утворюватися … або інакше кажучи вода переходить у твердий стан за температури, що дорівнює 0 °C (за умови, що атмосферний тиск дорівнює 760 мм рт.ст./1 атм).
Замерзаючи, вода збільшується в об’ємі. Густина льоду менша за густину рідкої води, питома вага льоду при 0° = 0,917 і відповідно питома вага води при 0° = 0,9999. Саме тому лід і не тоне. Ця властивість води є аномальною.
При подальшому зниженні температури, крига стискається, чим і пояснюються тріщини на великих льодових просторах.
Теплоємність льоду нижча, ніж у води практично в 2 рази.
Температура замерзання морської води вища, ніж у прісної, і дорівнює ~ 1,80 °C (за умови солоності води на рівні середньо-зваженого рівня по світовому океану).
Крига – безбарвна речовина, за великих об’ємів із дещо синюватим відтінком.
Крига слизька та крихка.
У природі в природних умовах густина льоду становить 0,92 г/см3.
Теплоємність природного для природних умов льоду – 2,09 кДж/(кг.К) за °C.
Теплота плавлення льоду, що зустрічається в природі – 324 кДж/кг. Якщо тиск падає, температура плавлення льоду зростає.
За тиску, що дорівнює 0,006 атм, температури танення і кипіння збігаються, відбувається це за 0,01 °C.
Крига має плинність і пластичність, які виникають під дією власної ваги.
Під час переходу води в твердий стан з неї частково виділяються солі та гази.
Лід має структуру, що нагадує структуру алмазу – навколо однієї молекули води розташовуються чотири найближчі у вершинах правильного тетраедра.
Теплоємність води у твердому стані вдвічі менша, ніж у рідкому, і дорівнює 0,504.
Електропровідність води в твердому стані невисока, так само як і в рідкому.
На температуру замерзання води впливає кількість розчинених у ній солей. Температура замерзання чистої води завжди вища, ніж температура замерзання “розсолів”. Морська вода замерзає за температури в районі -1,8 °С, а танення льодів світового океану починається за температур, що перевищують 2,3 °С.

Крига – види льоду в природі

У природі існує кілька видів льоду, які утворюються залежно від умов утворення та температури.

Ось деякі з основних його видів…

Ожеледь (Ice Glaze). Ожеледь – це тонкий шар прозорого льоду, який утворюється на поверхні предметів і доріг під час замерзання крапель дощу або роси. Він може бути дуже слизьким і небезпечним.

Озерний лід (Lake Ice). Озерний лід – це лід, який утворюється на поверхні озер, ставків і водойм. Пучинний лід може мати різні форми, від тонкого крижаного шару до масивних льодовиків.

Морський лід (Sea Ice). Морський лід – утворюється на поверхні морів і океанів унаслідок замерзання морської води. Морський лід може бути різноманітних форм і розмірів, від тонких крижинок до величезних крижаних брил.

Льодовиковий лід (Glacial Ice). Льодовиковий лід – це лід, який утворюється внаслідок тиску снігу та крижаного снігу, що накопичується на гірських вершинах. Льодовиковий лід утворює льодовики.

Шуга (Frazil Ice). Шуга – це дрібні крижані кристали, які утворюються в холодних потоках, річках або морях. Шуга може утворюватися за низьких температур і вітру.

Град (Hail Ice). Град – це крижані кульки або досить великі “кулі”, які утворюються в грозових хмарах…

Сніговий лід (Snow Ice). Сніговий лід – це форма криги, яка утворюється із замерзлого снігу, що тане, часто на льодовиках…

Крижані голки та зірки (Ice Needles and Ice Stars). Крижані голки та зірки – це тонкі та довгі голки або зіркоподібні кристали льоду, що можуть утворюватися на поверхні води за дуже низьких температур.

Ґрунтовий лід. Ґрунтовий лід – крига, що утворилася в межах земної кори.

Кожен із цих видів льоду утворюється за різних умов і відіграє важливу роль у природних процесах, впливаючи на клімат, географію та екосистеми різних регіонів.

Крига – форми льоду в природі

У природі лід може набувати різноманітних форм, кожна з яких утворюється залежно від умов навколишнього середовища та процесів його утворення.

Ось деякі з найпоширеніших форм льоду в природі…

Айсберги (Icebergs). Айсберги – це масивні маси льоду, що утворюються від льодовиків і відокремлюються від берегів або льодовиків і плавають у морях та океанах.

Льодовикові язики (Glacier Tongues). Льодовикові язики – це довгі вузькі язики льоду, які тягнуться з льодовиків до морів та океанів.

Бурульки (Icicles). Бурульки – це довгі тонкі утворення, що нагадують сталактити, які утворюються, коли краплі води замерзають, стікаючи з виступів або країв.

Сераки (Séracs). Сераки – це величезні блоки льоду, які утворюються на льодовиках через розриви та обвали льодовикового льоду.

Крижані голки (Ice Needles). Крижані голки – це тонкі вертикальні голки з льоду, які утворюються на поверхні води, що замерзає, або в крижаних печерах.

Льодові шапки (Ice Caps). Льодові шапки – це куполоподібні льодовики, які вкривають невеликі гірські вершини або плато.

Крижані поля (Ice Fields). Крижані поля – це поширені рівнини з льоду, які покривають великі площі землі, наприклад, у полярних регіонах.

Сніговий покрив (Snow Cover). Сніговий покрив – це покриття землі тонким шаром снігу, який може замерзати і перетворюватися на лід за низьких температур.

Сніжинки. Сніжинки – це унікальні кристали льоду, які утворюються в атмосфері. Вони мають характерну шестикутну симетрію та безліч різноманітних візерунків. Кожна сніжинка має свою унікальну форму та структуру, що робить їх одними з найкрасивіших і найдивовижніших явищ природи.

Іній (паморозь). Іній (паморозь) – це явище, за якого вода в атмосфері замерзає на поверхні об’єктів, утворюючи тонкий шар льоду. Іній зазвичай утворюється за низьких температур і високої вологості повітря, коли поверхня об’єктів охолоджується нижче точки замерзання.

Кожна з цих форм льоду відіграє важливу роль у природних процесах і кліматичних системах, роблячи свій внесок у гідрологію, геоморфологію і життя багатьох регіонів нашої планети.

Фото льоду в природі і не тільки…

Крига у господарській та промисловій діяльності людини

Лід відіграє значну роль у господарській і промисловій діяльності людини. Він використовується в різних галузях для різноманітних цілей.

Ось деякі з основних галузей, де крига відіграє важливу роль…

Харчова промисловість

Крига використовується для охолодження продуктів харчування, що істотно підвищує термін їхнього зберігання. Він використовується для зберігання і транспортування різних харчових продуктів, особливо в періоди спекотної погоди. Це особливо актуально, наприклад, для таких продуктів – морозива, морепродуктів, м’яса,…

Готельний і ресторанний бізнес

У готелях, ресторанах і барах лід використовується для охолодження напоїв, приготування коктейлів і подачі прохолодних страв.

Медицина

Лід застосовується для зберігання і транспортування деяких медичних препаратів, вакцин і біологічних зразків, де потрібна постійна низька температура.

Спорт

У спортивних комплексах лід використовується для створення ковзанок і льодових арен для занять ковзанами, хокеєм та іншими видами зимових видів спорту.

Промисловість

Лід застосовується в промисловості для охолодження обладнання та процесів, таких як охолодження парів, управління температурою та охолодження обладнання у виробництві та хімічній промисловості.

Сільське господарство

У деяких регіонах лід використовується для створення штучного покриву льоду на польових культурах для захисту їх від заморожування та обмерзання в холодну пору року.

Водні ресурси

У деяких регіонах лід застосовується для контролю над водними ресурсами…

Клімат

Лід є будівельним матеріалом для таких важливих для нашої планети об’єктів як льодовики, які є індикаторами і регуляторами багатьох процесів, що відбуваються на нашій планеті. Льодовикам присвячена наша публікація Льодовик – ЗБЕРІГАЧ ПРІСНОЇ ВОДИ → .

Крига – кілька цікавих фактів

Практично 99% відсотків прісної води зберігаються в льодовиках і ґрунтових водах.

Сумарні обсяги льоду на Землі становлять орієнтовно 30 000 000 км³.

Льодовики не статичні утворення. Наприклад, у Гімалаях швидкість руху деяких льодовиків сягає 2/3 метрів на добу.

Товщина льодовиків у полярних шапках сягає 4 км.

Айсберг – це плавуча брила льоду, що відкололася від льодовика. На поверхні перебуває лише 10% відсотків його обсягу.

Якщо раптом станеться, що всі льодовики розтануть, то рівень світового океану піднявся б на 64 метри.

У полярних і приполярних районах лід часто використовують як будівельний матеріал, зокрема і для будівництва житла.

Лід присутній і в космосі.

Висновок

Крига, зрештою як і все, що пов’язано з водою, має унікальне поєднання форми та змісту. Художники створюють із нього чудові скульптури, а технологи використовують для промислових потреб.

Кілька авторитетних веб-ресурсів по темі

Британська енциклопедія: є велика стаття, в якій розглядаються визначення, структура, властивості та різні факти про лід… Лід | Визначення, структура, властивості, температура замерзання і факти – https://www.britanica.com/science/ice

Британська енциклопедія: стаття присвячена структурі льоду. Вона пояснює впорядковану, але пухку структуру льоду в твердому стані… Вода – Структури, Лід, Кристали – https://www.britanica.com/science/water/Structures-of-ice

Вікіпедія: дає вичерпний опис льоду… Лід – https://en.wikipedia.org/wiki/Ice

Інструменти для домашньої науки: пропонує урок про стани матерії, включно з твердим станом води… https://learning-center.homesciencetools.com/article/states-of-matter/

Крига – це…

Великий Енциклопедичний словник

Морський словник

Словник із географії