Premisa: vivo en un lugar donde, sin duda, es invierno en todos los aspectos de la frase. Iba conduciendo por la calle y pasé junto a un lago. Hubo un descenso de temperatura reciente y repentino (desde arriba del punto de congelación pero todavía bastante frío hasta muy por debajo del punto de congelación) durante la noche. El agua aún no se había congelado.
Mientras conducía, se me ocurrió que el proceso de iniciar el proceso de congelación del agua en la interfaz del agua y el aire ambiental parecía contradictorio. Mientras que medio (y ciertamente ingenuamente) esperaba que el hielo comenzara a formarse en los bordes exteriores del lago y continuara congelándose hacia adentro de manera uniforme, el hielo parecía estar comenzando solo en un lado del lago. Conduje de regreso más tarde durante el día, y la falta estaba casi congelada, excepto un poco del lado que originalmente quedó sin congelar durante mi primera observación.
Los detalles son bastante poco importantes. Soy muy consciente del hecho de que este no era un entorno controlado, por lo que la pregunta sigue siendo cómo podemos describir o predecir mejor la naturaleza y los cambios dentro de las interfaces de una sustancia y su entorno durante el cambio de fase de la ¿sustancia? En particular, lo que suscita esta pregunta es el hecho de que parecía haber un origen "preferido" de la propagación sistemática de la congelación. Tengo curiosidad por saber por qué podría ser y si es predecible. Bien podría depender de las propiedades particulares del lago/sustancia general, pero si es así, tengo curiosidad por saber qué cantidades influyen en estas transiciones listas y obviamente más rápidas.
Mi primera intuición fue que tal vez algunas partes del lago son más profundas y, por lo tanto, hay una mayor tasa de transferencia de calor entre la interfaz de aire frío/agua y el volumen de agua debajo, lo que hace que esa superficie se congele más lentamente a largo plazo. Pero eso no parece consistente con el hecho de que uno de los bordes del lago permaneció completamente descongelado hasta el final; lo más probable es que ese borde no fuera una caída vertical y, por lo tanto, también habría sido víctima de una congelación anterior. Suponiendo que el lago es un cuerpo de agua quieto, ¿hay alguna idea?
Pregunta algo relacionada aquí .
Los lagos se congelan en su superficie porque entre 0 y 4 grados C el agua disminuye en densidad con la temperatura. Eso significa que el agua más caliente se hundirá y el agua fría subirá a la superficie. Esta convección será mucho más rápida que cualquier otro modo de transferencia de calor. Esto significa que en el proceso de enfriamiento el agua estará bien mezclada hasta que la temperatura de la superficie alcance los 4 grados y luego, a partir de ahí, la transferencia de calor será más lenta.
Ahora bien, si el aire sobre el lago estuviera restringido a una temperatura constante por debajo del punto de congelación, de hecho se congelaría desde las regiones menos profundas y se extendería primero a las más profundas.
Sin embargo, si hay viento a través del lago, donde el aire entrante estaba a una temperatura constante, entonces, a medida que el aire se mueve a través del lago y lo enfría, el lago también calienta el aire. Esto significa que el aire sería más cálido en el otro extremo del lago, por lo que la transferencia de calor sería más lenta. Esto hará que el lado de barlovento del lago se congele antes que el lado de sotavento.
usuario56903