Объясните что такое карст и в чем заключается аномальное тепловое расширение воды кратко

Обновлено: 05.07.2024

Особенностью является то, что плотность воды от 0 до 4 градусов увеличивается, а после 4 градусов - уменьшается с ростом температуры.
Обычно у всех сред плотность с ростом температуры закономерно уменьшается, объем увеличивается.

Особенность теплового расширения воды имеет важное значение для сохранения живых организмов в реках и водоемах зимой. Охлаждаемые воздухом верхние слои воды опускаются вниз, а теплые поднимаются вверх. Такое перемешивание происходит до тех пор, пока температура воды не достигнет 4 С. При дальнейшем охлаждении верхние слои уже не опускаются вниз и при 0 С сверху образуется лёд. Лёд плавает на поверхности воды и предохраняет водоем от полного промерзания.

Чем объясняется особенность теплового расширения воды?

Ответ:
а) Из-за особенности теплового расширения воды в водоемах зимой отсутствует конвекция: наиболее плотные слои, имеющие температуру около 4 С, располагаются внизу;
б) вода имеет плохую теплопроводность;
в) лёд и снег, покрывающие водоем, плохо проводят тепло;
г) поверхность льда отражает тепловые лучи, идущие от дна водоема.

Карстовые ландшафты занимают около 10% поверхности Земли, образуя долины с причудливым рельефом. Формирование занимает много лет и происходит как на поверхности, так и под землей.

Что такое карст

Карст — двузначное понятие. С одной стороны, под ним подразумевают явление природы. Потоки воды, много лет воздействующие на мягкие горные породы, растворяют камень. В результате образуется особый рельеф — полости, овраги, каньоны. Подобные деформации ландшафта в совокупности тоже именуют словом “карст”.

Геологический заказник “Горный карст Крыма”

Развитие карста

Из определения карста как природного явления становится понятен процесс его развития — вода долго воздействует на камень и растворяет его. Но на практике такое становится возможным только при определенных условиях:

поверхность состоит из относительно легко растворимых пород — солей, гипсов с ангидридами, известняком;
поверхность ровная или наклонена, из-за чего вода застаивается или стекает;
вода слабо минерализована либо содержит свободную углекислоту.

Когда все факторы “встречаются” вместе запускается процесс образования карста. Вода с агрессивным для мягких пород составом постепенно разъедает их. Причем ее подвижность и повышенная температура только ускоряют деформацию камня и солей. Под ее воздействием на поверхности земли появляется трещина. Чем шире она становится, тем больше воды через нее просачивается, поэтому разрушение происходит быстрее. В результате трещина становится настолько большой, что жидкости, чтобы заполнить ее, не хватает.

Получившееся образование уже называется карстом. Впоследствии оно будет изрезать стенки трещины, углубляться и вызывать большее разрушение пород.

Карстовые ландшафты

В зависимости от интенсивности воздействия водных потоков, состава горных пород, изначального рельефа местности, карст может принимать множество подземных и поверхностных форм. Так в недрах находят:

Пещеры с подземными реками. Они образуются из небольших трещин, но, развиваясь, превращаются в многокилометровые ходы. Например, длина самой крупной карстовой пещеры (пещера Мамонтова, США) составляет 341 км.
Полости — тоже зарождаются вблизи трещин, но не образуют тоннелей.

Поверхностный карстовый ландшафт выглядит разнообразнее:

Карры — начальный этап разрушения поверхности. Представляет собой рельеф, изрезанный лунками, трещинками, бороздами глубиной от нескольких миллиметров до 2 метров.
Воронки — ямы широкие сверху, сужающиеся к низу, глубиной до 50 метров и диаметром до 200 метров. Часто образуются из подземных полостей — поверхностный слой настолько истончается, что проваливается внутрь.
Полья — появляются из-за слияния множества воронок воедино. Протяженность таких оврагов измеряется километрами.
Колодцы, шахты, пропасти — представляют собой дыры с круглым сечением и отвесными стенами. Часто их называют вертикальными пещерами. Образуются они так же, как и воронки, но не сужаются внизу. Самая глубокая пропасть (Жан-Бернар) уходит в недра на 1,4 км.
Останцы — в отличие от остальных образований возвышаются над поверхностью, поскольку окружающие породы “просели” из-за воздействия воды.

Но не все воронки, трещины, пещеры появляются из-за растворения водными потоками каменных пород. Очень похожие деформации вызывает термокарст, разновидность псевдокарста. В отличие от “настоящего” он вызван таянием подземного льда. В результате поверхность просаживается, поверхность покрывается оврагами, нишами и т.д.

Виды карста

Классификаций, которые позволяют отнести карст к той или иной разновидности, несколько. По составу осадочных пород выделяют:

Карбонатный карст, появляющийся среди залежей мела, известняка, доломита, мрамора.
Солевой, которому подвержены каменная соль, сильвинит.
Сульфатный, образующийся среди горных пород из гипса и его “переходящей формы” — ангидрита.

По глубине воздействия:

По времени формирования:

Древние — в таких образованиях не циркулирует вода, они покрыты дерном, деревьями или кустарниками. Процесс разрушения в них уже закончился, хотя при изменении условий он может начаться вновь.
Современные — находятся в активной стадии. Они имеют четкие очертания, открытые трещины, в них циркулирует вода, отсутствует древесная растительность. Со временем эти образования прогрессируют.

На степень разрушения поверхности влияет наличие некарстующегося покрова. Он обеспечивает частичную водонепроницаемость горных пород.

Так, голый (открытый) тип наиболее подвержен воздействию влаги. Для него характерно наличие воронок. Закрытый тип, наоборот, отличается слабой водопроницаемостью, поэтому такой карстовый рельеф богат на подземные пещеры, полости, трещины. Промежуточный вид покрова (полузакрытый) может приближаться к обоим типам — в зависимости от показателей водонепроницаемости.

Карстовые провалы и воронки достаточно широко распространены в Нижегородской области. Также они встречаются на Среднем Урале, в Кабардино-Балкарии, на территории горного Крыма, Адыгеи и Татарстана.

Что такое карст?

Карст — (слово образовано от австр.-нем. Karst, по названию известнякового плато Карст в Словении) — это общее название для процессов растворения и механического размыва горных пород природными водами. В результате этих процессов возникают различные карстовые формы рельефа: карстовые воронки, провалы, шахты, поноры (отверстия в горной породе), каналы и так далее.

Карстовые процессы могут значительно усложнять строительство и эксплуатацию зданий и сооружений, а также наносить ущерб сельскохозяйственным землям. Они способны приводить к осадке и провалам земной поверхности и деформации сооружений, вплоть до их полного разрушения. Также из-за прорыва карстовых вод в горные выработки и тоннели может произойти затопление последних. Кроме того, именно с карстовыми процессами связано полное или частичное поглощение поверхностного стока рек, а карстовая воронка, образовавшаяся на дне озера, приводит к его постепенному осушению. Также карстовые процессы оказывают большое влияние на все физико-географические условия местности. Они резко изменяют рельеф, характер и режим подземных и наземных вод.

Карстующиеся породы могут быть различного литологического состава. Это, в частности, карбонатный карст — к нему относятся известняки, мраморы, доломиты, солевой карст (каменная соль, сильвинит) и сульфантный (гипсы, ангидриты).

Где наиболее распространены карстовые процессы?

Как отмечают в Главгосэкспертизе РФ, в России выделяются Волго-Уральская, Предуральская, Западно-Уральская, Центрально-Уральская и Магнитогорская карстовые провинции. Карстующиеся породы разного литологического состава, залегающие на поверхности и на различных глубинах, широко распространены в нашей стране и занимают почти 50% территории России.

Карст встречается во многих районах Восточно-Европейской равнины, в Предуралье, на Урале, в Южной Сибири и на Дальнем Востоке. В районах развития карста затруднено промышленное, жилищное, транспортное строительство, разработка месторождений полезных ископаемых.

В то же время повышенная водоотдача и водопроницаемость карстующихся пород могут способствовать размещению в них дренажных выработок и осушению (например, месторождений полезных ископаемых). Также в карстовых полостях можно устраивать подземные хранилища. С погребенными палеокарстовыми полостями связаны месторождения различных полезных ископаемых: свинцово-цинковых руд (Трехсвятское, Восточное Забайкалье), железных руд (Алапаевское, Средний Урал), россыпи золота в карстовых ловушках (Южный Урал).

Что такое карстовый провал и как он образуется?

Как уточняется на сайте Главгосэкспертизы, карстовый провал — это воронка с обрывистыми вертикальными стенками, имеющими обратный уклон.

Такого рода провальные воронки и воронки обрушения бывают цилиндрическими, коническими, чашевидными и сложного строения. Провалы могут стать причиной аварийных ситуаций, привести к гибели людей, разрушению зданий и сооружений. Большое влияние на величину провала и его опасность оказывает естественный режим поверхностных и подземных вод.

Исследователь выделяет две стадии формирования провальной воронки. На первой стадии над замковой частью свода промежуточной полости происходит прогибание или проседание поверхности земли, сопровождающееся образованием кольцовых трещин. Иногда замковая часть свода разрушается таким образом, что промежуточная полость соединяется с поверхностью земли каналом небольшого диаметра.

Вторая стадия образования провала — разрушение свода промежуточной полости в результате обрушения блоков пород, ограниченных сводовыми поверхностями. В зависимости от сцепления и плотности сложения грунтов, провал приобретает сводовую, цилиндрическую, чашеообразную или коническую форму.

Линейное тепловое расширение составляет ΔL = αLΔT, где ΔL - изменение длины L, ΔT - изменение температуры, а α - коэффициент линейного расширения, который незначительно изменяется в зависимости от температуры. Изменение площади из-за теплового расширения составляет ΔA = 2αAΔT, где ΔA - изменение площади.

Тем не менее, что такое формула расширения площади?

Соотношение между площадью и коэффициентом линейного теплового расширения определяется следующим образом: αA = 2αL α A = 2 α L . Так же, как коэффициент линейного расширения, коэффициент теплового расширения площади работает как приближение только в узком температурном интервале.

далее, на какое давление должен быть установлен мой расширительный бак?

Рекомендуемое давление воды составляет от 50 до 60 фунтов на квадратный дюйм. Емкости для теплового расширения содержат воздушную камеру, в которой создается давление воздуха, которое расширяется и сжимается для поглощения расширенной воды из водонагревателя. нужный. Проверьте давление воздуха в расширительном бачке с помощью манометра.

тогда, какова степень расширения воды?

При среднем атмосферном давлении степень расширения воды в жидкой форме и пара составляет 1:1700. Это означает, что в идеальных условиях 1 часть жидкой воды при кипячении расширяется в 1700 раз больше, чем пар.

Какие три типа теплового расширения?

Существует три типа теплового расширения в зависимости от размера, который претерпевает изменения и который линейное расширение, пространственное расширение и объемный объем.

Какие три типа расширения?

В зависимости от типа расширения тепловое расширение бывает 3-х видов:

Линейное расширение.
Расширение площади.
Увеличение объема.

Какие бывают виды расширения?

Какая жидкость нарушает принцип теплового расширения?

Важно отметить, что воды не следует правилу теплового расширения. Вода расширяется при замерзании, потому что кристаллическая структура льда занимает больше места, чем жидкая вода.

Что произойдет, если давление в расширительном баке будет слишком высоким?

Потеря воздушной подушки в баке расширения / сжатия означает, что при каждом цикле нагрева давление в системе может быть слишком высоким, что приведет к проливанию предохранительного клапана температуры / давления. Воздух в системе водяного отопления может вызвать потерю тепла: воздух в радиаторах плинтуса не пропускает горячую воду - они не нагреваются.

Следует ли наполнить расширительный бак водой?

Шаг 1 - Как определить, заполнен ли расширительный бак

Теплая область резервуара - это область, в которой находится вода. Если бак заполнен водой более чем наполовину, пора его промыть.. Это важно, потому что вода не позволяет котлу поддерживать правильное давление для правильной работы.

Какая связь между степенью расширения?

Коэффициент расширения определяется скорость изменения окружности относительно начальной одной секции.

Какие два фактора способствуют расширению?

Расширение может быть вызвано внешними по отношению к экономике факторами, такими как погодные условия или технические измененияили факторами, внутренними для экономики, такими как налогово-бюджетная политика, денежно-кредитная политика, доступность кредита, процентные ставки, политика регулирования или другие факторы, влияющие на стимулы производителей.

Какое вещество имеет наибольшее расширение?

неон имеет самый высокий коэффициент расширения от 1 до 1445.

Что такое примеры теплового расширения?

Примеры теплового расширения

Трещины на дороге, когда дорога расширяется при нагревании. Провалы в линиях электропередач. Окна с металлическим каркасом нуждаются в резиновых прокладках во избежание теплового расширения. Деформационные швы (типа стыка двух железнодорожных путей). Длина металлического стержня увеличивается при нагревании.

Каков принцип теплового расширения?

Большая часть вещества расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении., принцип, называемый тепловым расширением. Средняя кинетическая энергия частиц увеличивается, когда вещество нагревается, и это увеличение движения увеличивает среднее расстояние между его атомами.

Как лучше всего определить термическое расширение?

Термическое расширение, общее увеличение объема материала при повышении его температуры.

Каковы стратегии расширения?

Определение: Стратегия расширения принимается организацией, когда она пытается достичь высокого роста по сравнению с ее прошлыми достижениями. Стратегия расширения принимается теми фирмами, у которых есть менеджеры с высокой степенью достижений и признания. …

Что такое аномальное расширение воды?

Аномальное расширение воды составляет аномальное свойство воды, при котором она расширяется вместо сжатия при повышении температуры от 4 ° C до 0 ° C, и он становится менее плотным. … Он сжимается при охлаждении до температуры 4 ° C, но затем начинает расширяться, достигая 0 ° C, и превращается в лед.

Что такое кубическое расширение?

[′ Kyü · bə · kəl ik′span · shən] (физика) Увеличение объема вещества при изменении температуры или давления.

Что такое ареальное расширение?

Термическое расширение относится к частичному изменению размера материала в ответ на изменение температуры. Это включает… изменения длины по сравнению с исходной длиной (∆ℓ / ℓ₀) называется линейным расширением. изменения площади по сравнению с исходной площадью (∆A / A₀) называется ареальным расширением или поверхностное расширение.

Каковы 3 применения теплового расширения?

Тепловое расширение - приложения в реальной жизни

ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ. Другой пример теплового расширения жидкости можно найти внутри радиатора автомобиля. …
ВОДЫ. …
ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ. …
ТЕРМОМЕТРЫ ОБЪЕМНОГО ГАЗА. …
КРЫШКИ БАНКОВ И ЛИНИИ ПИТАНИЯ. …
РАСШИРИТЕЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. …
РТУТЬ В ТЕРМОМЕТРАХ. …
БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПОЛОСА В ТЕРМОСТАТАХ.

Чем полезно тепловое расширение в повседневной жизни?

Другие примеры теплового расширения включают: Воздух в автомобильной шине после долгого путешествия нагревается, и это увеличивает его давление.. - На железнодорожных линиях требуются расширительные зазоры (аналогичные мостам), чтобы избежать коробления в жаркую погоду.

Каковы последствия теплового расширения?

Влияние на плотность

Термическое расширение изменяет пространство между частицами вещества, который изменяет объем вещества при незначительном изменении его массы (пренебрежимо малое количество происходит из эквивалентности энергии и массы), тем самым изменяя его плотность, что оказывает влияние на любые выталкивающие силы, действующие на него.

Почему мой расширительный бак продолжает наполняться?

Наиболее частая проблема расширительного бачка в мембранном баке: потеря небольшого количества воздуха через клапан. Когда это происходит, необходимо добавить в бак еще воздуха. … Если после завершения ремонта в баллоне не удерживается давление воздуха или он наполняется избыточной водой, возможно, вам потребуется заменить диафрагму.

Может ли плохой расширительный бак вызвать высокое давление воды?

Также возможно, что у вас неисправный расширительный бачок на вашем водонагревателе. В конце концов, причиной высокого давления воды является обычно что-то вне вашего контроля.

Что происходит при выходе из строя расширительного бачка?

Если расширительный бачок отсутствует или работает неправильно, давление в системе может привести к сбросу воды через предохранительный клапан котла.. Или пузырьки воздуха, выделяемые отопительной водой, могут собираться где-то еще в системе, вызывая закупорку, которая останавливает поток горячей воды.

Читайте также: