Последний раз редактировалось sergey zhukov 03.11.2023, 08:56, всего редактировалось 1 раз.
Можно рассматривать замерзание воды упрощенно, как сначала кристаллизацию, а потом - расширение (наиболее жесткий случай). Можно наоборот - сначала расширение, потом - кристаллизация (наиболее мягкий). Но более реальная модель - и то и другое происходит одновременно, т.е. жидкость плавно переходит в твердое состояние и плавно увеличивает свой объем (да еще и не одновременно по всему объему, а сверху вниз), и эффект будет промежуточный между моделями выше. Нельзя сказать, что если в бассейне есть большая открытая поверхность, то давления льда на стенки не будет. Такое в чистом виде может быть только во второй модели.
Впрочем, давление воды тоже, наверное, может играть роль в некоторых случаях. Скажем, если наполнить открытую бочку водой, то при достаточно глубоком промерзании и толстой ледяной пробке давление воды, конечно, начнет повышаться. Если в центре бочки, где вода еще жидкая, не будет компенсатора, лед будет вынужден "разбухать" наружу, ломая и деформируя уже замерзшие наружные слои. Снаружи это будет выглядеть почти как расширение уже совершенно твердого тела.
Компенсатор действует наиболее эффективно тогда, когда он замерзает последним, т.е. он наиболее эффективно снимает давление в жидкой фазе. Если он уже замерз, то можно рассчитывать только на текучесть льда, которая не особо высока. С другой стороны, у нас нет цели обеспечить отсутствие напряжений во льду по всему его объему. Достаточно, чтобы этих напряжений не было около тех поверхностей, которые мы хотим защитить от давления. В общем, задача эта довольно интересная и сложная, если ее решать точно.
|