Jääkamaka lõikamine traadi abil

Vahendid:

  1. Suur jääkamakas
  2. 1-meetrine rauast või vasest traat
  3. Kaks 1-kilogrammist koormist või kivi
  4. Kolmjalg või suur plekkpurk

Protseduur:

1. Aseta jäätükk alusele nii, et jää servad ulatuksid üle aluse servade.

2. Kinnita traadi otstesse koormised ja riputa traat üle jää nii, et koormised ripuksid vabalt.

3. Jälgi jääpinnal toimuvat. Raskemad koormised annavad kiirema tulemuse.

Miks lõikab traat läbi jää?
Mis juhtus veega traadi peal?
Mis väheneb, kui temperatuur tõuseb?
Kas väiksemast jäätükist saaks kiiremini läbi lõigata?
Kas suuremad raskused aitavad lõikamise kiirusele kaasa?
Millise kujuga jäätükist lõikab traat kiiremini läbi, kas joonisel A või B?

Selgitus Rõhu suurenedes vee sulamistemperatuur väheneb. Enamuste ainete sulamistemperatuur rõhu suurenedes suureneb, sest välisrõhk aitab molekule tahkises paigal hoida. Jää aga sulab suurema rõhu all kergemini, sest vesi on tihedam kui jää. Kui 0-kraadist jääd kokku suruda, muutub see veeks, sest vesi võtab vähem ruumi. Traadi peal lisarõhku ei ole ja vesi jäätub taaskord. Seda, et jää muutub rõhu suurenedes veeks, võib näha ka faasidiagrammilt: vee ja jää vaheline piir on seda madalamal temperatuuril, mida kõrgem on rõhk (st joone ülemine ots on rohkem vasakul). Traat liigub läbi joonisel B oleva jäätüki kiiremini, sest tulenevalt jäätüki kujust on rõhk traadi all suurem. Mida raskemad on koormised, seda suurem on rõhk ja seda kiiremini traat jääst läbi sulab.