Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


انتقل إلى المحتوى
ويكيبيديا
بحث

جليد

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
  لمعلومات عن معانٍ أخرى، طالعجليد (توضيح).
الجليد
معلومات عامة
النوع
الخصائص الفيزيائية
الكثافة (ρ)
0.9167[2]–0.9168[1] g/cm3
معامل الانكسار (n)
1.309
الخصائص الميكانيكية
معامل يونغ (E)
قوة الشد (σt)
5 to 18 kg-force/cm2[1]
مقاومة الانضغاط (σc)
24 to 60 kg-force/cm2[1]
نسبة بواسون (ν)
0.36±0.13[1]
سرعة الصوت
الخصائص الحرارية
درجة حرارة الانصهار (Tm)
0 درجة حرارة مئويةعدل القيمة على Wikidata
الناقلية الحرارية (k)
0.0053(1 + 0.105θ) cal/(cm s K),θ = درجة الحرارة في °C[1]
معامل التمدد الحراري الخطي (α)
5.5×10−5[1]
سعة الحرارة النوعية (c)
0.5057 − 0.001863θ cal/(g K),θ = القيمة المطلقة لـ درجة الحرارة في °C[1]
الخصائص الكهربائية
ثابت العزل الكهربائي (εr)
~3.15
حاشية
تختلف خصائص الجليد إلى حد كبير باختلاف درجة الحرارة والنقاء وعوامل أخرى.

تعديل -تعديل مصدري -تعديل ويكي بياناتحول القالب

  ميّز عنثلج.
تل من الجليد في المنطقة القطبية
جليد فينيويورك.

الجليد[4] هوالحالة الصلبةالمتبلورة غير الفلزية لمادة قد تكونسائلة أوغازية فيدرجة حرارة الغرفة، ومن الأمثلة عليها الجليد المائي أو جليدالأمونيا. وفياللغة الإنجليزية كلمة جليد تعني غالباً جليداً مائياً. يتكون الجليد في أي مكان في حال اجتمع وجود ماء وجو بارد، فيتحول الماء ببساطة إلى جليد. ويُمكن أن تتكون أحياناجبال أو أنهار جليدية أو مجرد أرض متجمدة، وكثيراً ما تتجمد البحيرات (أو بالأحرى أسطح البحيرات، فبالرغم من أن طبقة سميكة من سطح البحيرة تتجمد أحياناً إلى أنه لا يُمكن أن تتجمد بحيرة بالكامل). تقريباً ثلاثة أرباع الماء العذب في العالم مُخزّن على شكل جليد، موزع بين قارة أنتركتيكا وجزيرةغرينلاندوالقطب الشمالي وقمم الجبال الشاهقة وفي أماكن أخرى حول العالم.[5]

المحيط المتجمد الشمالي يشغل 7% من مساحة المحيطات على الأرض. وله أهمية ضخمة مناخياً لأنه يعكس معظم الأشعة الشمسية الساقطة عليه. لكن الدلائل المُشاهدة في القطب الشمالي حالياً تدل على أنه يَرقّ ويضمحل بسبب ظاهرةالاحتباس الحراري. ونماذج المحاكاة الحاسوبية تدل على أن الجليد في هذا المحيط سوف يختفي تماماً خلال فصل الصيف (لكنه سوف يعود في الشتاء) بحلول الثمانينيات من هذا القرن.[6]

يتكون التركيب البلوري ثلاثي الأبعاد لـ H2O ثلج Ih (جـ) من قواعد جزيئات الجليد H2O (ب) الموجودة على نقاط شبكية داخل شبكة الفضاء ثنائية الأبعاد سداسية الأبعاد (أ).[7][8]

الخصائص الفيزيائية

[عدل]

نظرًا لكونه مادة صلبة بلورية غير عضوية تحدث بشكل طبيعي مع بنية مرتبة، فإن الجليد يعتبرمعدنًا.[9][10] وهو يمتلك بنيةبلورية منتظمة تعتمد علىجزيء الماء، والذي يتكون من ذرةأكسجين مفردةمرتبطة تساهميًا بذرتين منالهيدروجين، أو H–O–H. ومع ذلك يتم التحكم في العديد من الخصائص الفيزيائية للماء والجليد عن طريق تكوينروابط هيدروجينية بينذرات الأكسجين والهيدروجين المتجاورة، في حين أنها رابطة ضعيفة إلا أنها مهمة في التحكم في بنية كل من الماء والجليد.

ومن الخصائص غير المعتادة للماء أن شكله الصلب - الجليد المتجمد عندالضغط الجوي - أقل كثافة بنسبة 8.3٪ من شكله السائل. وهذا يعادل زيادة حجمية بنسبة 9٪.

الجليد والثلج

[عدل]
بلورة ثلج.

الفرق بين الجليدوالثلج هو أن الثلج عبارة عن بلورات متجمدة كثيرة وهشة، مثلالرمال، وهذا ما يجعل تشكيله على أشكال مختلفة أمراً سهلاً. أما الجليد فهو عبارة عن جسم واحد متماسك وصلب،فالبحيرة المتجمدة مثلاً تكون عبارة عن سطح واحد قاس وكبير، أما كرة الثلج فتكون كتلة من بلورات صغيرة كثيرة. وأيضا من الفروق أن الجليد يتكون في أي جو بارد (حتى داخلالثلاجة)، أما الثلج فلا يُمكن أن يتكون إلا بشكل طبيعي في السحب ثم يسقط إلى الأرض (والأمر يعتمد على الظروف المناخية، فكثيراً ما ينصهر أو يتبخر قبل أن يصل إلى الأرض).[11]

تشكلات الجليد

[عدل]

الأنهار الجليدية

[عدل]
المقالة الرئيسة:نهر جليدي
نهر جليدي.

الأنهار الجليدية أوالمثالج هي عبارة عن أنهار من الكتل الجليدية تتحرك ببطء شديد من الجبال الشاهقة أو في المناطق القطبية، حيث يتشكل الثلج ومن ثم يُصبح جليداً بسبب درجات الحرارة الشديدة الانخفاض. يبدأ تكون الأنهار الجليدية عندما تهطل ثلوج كثيرة فيالشتاء بكميات أكبر من أن تذوب خلالالصيف. فيبدأ الثلج بالتراكم على شكل طبقات، وبسبب تزايد وزن الطبقات العليا تبدأ البلورات الثلجية في الطبقات السفلى بالاندماج مع بعضها. وتدريجياً يبدأ حجمها بالتزايد حتى تتحول إلى كتل جليدية سميكة، تبدأ بالتحرك بتأثير من ضغط وزن الكتل الأخرى الهائل (وغالباً ما تكون قوة الجاذبية هي المساهم الأكبر في تحرك الأنهار الجليدية، حيث تتدفق الأنهار من مناطق عالية إلى أخرى أكثر انخفاضاً). تتحرك الأنهار الجليدية ببطء شديد، حيث تسير معظمها مسافة أقل من 30سنتيمتراً في اليوم. ولكن بالرغم من ذلك تتحرك أحياناً بعض الأنهار بسرعة أكبر لبضعة سنوات، فبعضها يتحرك خلال فترات لأكثر من 15 متراً في اليوم.

الجبال الجليدية

[عدل]
المقالة الرئيسة:جبل جليدي
جبل جليدي.

تتكوّن الجبال الجليدية عندما تنفصل كتل جليدية كبيرة في نهايةنهر جليدي (مثلجة) يصب فيبحر مفتوح، فتعوم وتنجرف في البحر حتى تذوب بعد ذلك بمدة. الجزء الذي يكون فوق الماء من الجبال الجليدية يتراوح بين سبعها وعشرها، وهذا الجزء منها يذوب بسرعة بسبب تعرضه لضوءالشمس. بينما يبقى الجزء السفلي منها تحت الماء لمدة أطول بكثير قبل أن يذوب. وهذا الجزء يُشكل تهديدا كبيراً للسفن لعدم إمكانية رؤيته، فيُمكن أن يُسبب اصطدام السفينة بجبل جليدي غرقها كما حدث معسفينة التايتنك الشهيرة. ومنذ حادثة غرق التايتنك أصبحت هناك العديد من الدوريات المتخصصة بمراقبة الجبال الجليدية وإعطاء تقارير وتنبيهات عنها للسفن المُبحرة في المنطقة.

البَرَد

[عدل]
المقالة الرئيسة:برد (هطول)
حبة برد يبلغ قطرها 6 سم.

البَرَد هو عبارة عن حُبيبات جليدية يتراوح حجمها عموما بين حجم حبةالبازلاءوالبرتقالة، ويبلغ متوسط قطرها 2.5 سم. يكون البرد في البداية عبارة عن قطراتمطر فيالسحب، تبدأ هذه القطرات بالتجمد مُشكلة ما يُعرف بـ«جنين البرد». ويتحرك هذا الجنين معالرياح بين السحب وينمو، حيث أنه عندما تلامس قطرات مطر غير متجمدة حرارتها تحت درجة الصفر المئوية جنين البرد تتجمد وتندمج معه. تظل حبيبات البرد هذه في السحب طالما بقيت ضمن تيار هوائي صاعد للأعلى أو بقي وزنها خفيفاً بحيث يستطيع التيار حملها، لكن إن ثقل وزنها أو خرجت عن التيار فحينها سوف تسقط إلى الأرض. وتُسبب حبات البَرَد أضرارا للمزروعات والسيارات وغيرها حين تهطل.[12]

الجليد الخليط

[عدل]

الجليد الخليط (Jumble ice) عبارة عن ظاهرة تحدث عندما يكون الجليد فوق أو في أعلىالنهر أو أعلى أي جسم متدفق آخر من كسور المياه وذلك بسبب اختلاف معدلات التدفق تحت الجليد. علىبحيرة أو بركة أو أي هيئة ثابتة أخرى من الماء، فإن الجليد يتكون من دون عوائق وعامة لا يتحرك طالما يكون سطح المياه الكاملمتجمدا. فعندمايتجمدالنهر، فإن تدفق المياه عادة ما يستمر تحت الجليد ممارسا ضغوطاً عليه. وإذا تكسر أو تجزأ الجليد، فإن قطع من الجليد الممزق المحرر بواسطة تياراتالنهر سوف تصطدم مع قطع ثابتة أو متحركة ببطء. وبعدما يصبح عالقاً في مكان ما، فإن الأجزاء الخفيفة من الجليد يعادتجمدها بصورة غير منتظمة مما يتسبب في تكون سطح خشن أو مختلط.

بشكل عام، كلما زادت سرعة تدفق المياه تحت الجليد، كلما زاد ذلك ترجيح تكون الجليد الخليط. وأيضادرجات الحرارة القريبة مننقطة التجمد تميل إلى تكوين الجليد المختلط، وذلك لأندرجات الحرارة الأعلى تُضعف التكوينات الجليدية مما يسمح للمزيد من القطع أو الأجزاء لكي تتجول بشكل حر قبل إعادةتجمدها.نهر يوكون فيولايةألاسكا غالبا ما يظهر الجليد الخليط أثناء فصلالشتاء.

يعتبر الجليد الخليط خطر على المسافرينشتاءً وذلك لأنالأرض المكسورة التي تتشكل عن طريق الجليد الخليط يمكن أن تتسبب في حوادث لآلات التزحلق على الجليد أو إصاباتللكلاب الزلاجة.

الجليد في النظام الشمسي

[عدل]
خريطةللمريخ يظهر فيها أحد قطبيه المتجمّدين.

يتركز الجليد علىالأرض في قطبيها، لكنه مع ذلك ينتشر في أماكن كثيرة فيها خاصة في الأماكن المرتفعة. وهو لا يُوجد على الأرض فقط، بل هو موجود أيضاً في أماكن كثيرة فيالنظام الشمسي. ففي عام2009 اكتشف أن الجليد متواجد علىالقمر، حيث أن هناكفوهات عميقة جداً على سطحالقمر بحيث لا يستطيع ضوءالشمس الوصول إليها أبداً. ولذلك فتكون درجة الحرارة منخفضة جداً فيها بحيث تسمح ببقاء الجليد في حالته الصلبة (والذي أتى على الأرجح منالمذنباتوالنيازك التي اصطدمت بالقمر). وحتى علىعطارد، أقرب الكواكب إلى الشمس والذي تصل درجة الحرارة فيه أحياناً إلى 800ْ مئوية يوجد جليد. وهو كما في القمر، يوجد في قعر الفوهات العميقة التي لا يصل إليها ضوء الشمس. وفي بعض هذه الفوهات تصل درجة الحرارة إلى 300ْ مئوية تحت الصفر، مما يجعل الجليد يُحفظ جيداً بالحالة الصلبة.

أما علىالمريخ فيوجد قطبان متجمدان كما هي الحال على الأرض، ولذلك فهو يحتوي على كميات ضخمة من الجليد. وغير القطبين، يُعتقد أنه تحت سطح المريخ بأقل من متر توجد طبقة كاملة من الجليد. وقد اكتشف الجليد فعلاً في عدة أماكن على المريخ. وأيضا سطح قمرالمشتريأوروبا يتكون من الجليد. ويُعتقد أن طبقة الجليد التي تغطي سطحه يبلغ سمكها كيلومتراً في أرق أماكنها. ويُعتقد أيضا أنه يوجد بحر دافئ من المياه ربما يحوي بعض أشكال الحياة تحت هذه الطبقة.

صورة متحركة لمذنب يخلّف وراءه ذيلاً انصهر منه.

أما في النظام الشمسي الخارجي، فمعظم الأجرام هي عبارة عن جليد أساساً (بالرغم من أنه ليس بالضرورة جليد ماء). ففي درجة الحرارة شديدة الانخفاض على أطراف النظام الشمسي يُمكن للجليد أن يُحفظ في الحالة الصلبة، لكن تلك الأجرام سوف تنصهر وتتبخر على الفور إذا ما اقتربت من الشمس. وهذا الأمر يَنطبق على أجرامحزام كويبروسحابة أورت. ونتيجة لهذا فإن المذنبات (والتي تأتي من سحابة أورت، مصدر المذنبات في النظام الشمسي) تملك ذيولاً خلفها دائما، لأنها أجرام جليدية، فعندما تقترب من الشمس وتبدأ درجة الحرارة حولها بالارتفاع تبدأ في الانصهار مُشكّلة ذيولاً خلفها وهي ما يميزها عنالكويكبات. ويُعتقد أن هذه المذنبات التي تأتي من أطراف النظام الشمسي هي مصدر الجليد على الأرض وغيرها من أجرام النظام الشمسي. وهذه المذنبات جليدية لأنالقرص الكوكبي الذي تشكلت منه كان يتألف بشكل رئيسي من الجليد.

استئصال الجليد

[عدل]
المقالة الرئيسة:اسئصال

يشير اجتثاث الجليد إلىذوبانهوانحلاله.

يصف الانصهار المحيط الجديدانتقال الطور من الحالة الصلبة إلى السائلة.

إذابة الجليد يعني كسرالروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء. إذ ينهار ترتيب الجزيئات في المادة الصلبة إلى حالة أقل تنظيماً وتذوب المادة الصلبة لتصبح سائلة. ويتم تحقيق ذلك عن طريق زيادة الطاقة الداخلية للجليد إلى ما بعدنقطة الانصهار. عندما يذوب الجليد فإنه يمتص قدرًا من الطاقة بقدر ما هو مطلوب لتسخين كمية مكافئة من الماء بمقدار 80 درجة مئوية. أثناء الذوبان تظل درجة حرارة سطح الجليد ثابتة عند 0 درجة مئوية. تعتمد سرعة عملية الذوبان على كفاءة عملية تبادل الطاقة. يذوب سطح الجليد فيالماء العذب فقط عن طريقالحمل الحراري الحر بسرعة تعتمد خطيًا على درجة حرارة الماءT ، عندما تكونT أقل من 3.98 درجة مئوية، وبشكل فائق الخطي عندما تكونT تساوي أو تزيد عن 3.98 درجة مئوية، مع المعدل الذي يتناسب مع (T - 3.98 درجة مئوية) α، مع α = 5/3 لـT أكبر بكثير من 8 درجات مئوية، و α = 4/3 بين درجات الحرارةT.[13]

في الظروف المحيطة المالحة، غالبًا ما يؤدي الانحلال بدلاً من الذوبان إلى اجتثاث الجليد. فعلى سبيل المثال تكون درجة حرارةالمحيط المتجمد الشمالي عمومًا أقل من درجة انصهارالجليد البحري المتلاشي. إذ يتم تحقيق الانتقال من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عن طريق خلطالملح وجزيئات الماء، على غرار إذابةالسكر في الماء على الرغم من أن درجة حرارة الماء أقل بكثير من نقطة انصهار السكر. ومن ثم فإن معدل الذوبان محدود بنقل الملح في حين أن الذوبان يمكن أن يحدث بمعدلات أعلى بكثير والتي تعتبر مميزةلانتقال الحرارة.[14]

دور الجليد في الأنشطة البشرية

[عدل]

استخدم البشر الجليد للتبريدوحفظ الطعام لعدة قرون، معتمدين على حصاد الجليد الطبيعي بأشكال مختلفة ثم الانتقال إلى الإنتاج الميكانيكي للمادة. ويمثل الجليد أيضًا تحديًا للنقل بأشكال مختلفة، وبيئة للرياضات الشتوية.

تبريد

[عدل]

لطالما تم تقييم الجليد كوسيلة للتبريد. إيران في عام 400 قبل الميلاد، هناك كان المهندسونالفارسيون قد أتقنوا بالفعل تقنية تخزين الجليد في منتصف الصيف في الصحراء. فقد تم جلب الجليد خلال فصول الشتاء من الجبال المجاورة بكميات كبيرة، وتم تخزينه في ثلاجات مصممة خصيصًا ومبردة بشكل طبيعي، تسمىيخجال (بمعنى تخزين الثلج). كانت هذه مساحة كبيرة تحت الأرض (تصل إلى 5000 م 3) ذات جدران سميكة (على الأقل مترين في القاعدة) مصنوعة من ملاط (مونة إسمنت) خاص يسمىصاروج، يتكون من الرمل والطينوبياض البيض والجير وشعر الماعز والرماد بنسب محددة، والتي كانت معروفة بمقاومتها لانتقال الحرارة. وكان يُعتقد أن هذا الخليط لا يمكن اختراقه بالماء كلياً. وغالبًا ما كان الفضاء متاحًا للوصول إلىالقناة، وغالبًا ما يحتوي على نظام منمصدات الرياح التي يمكن أن تؤدي بسهولة إلى خفض درجات الحرارة داخل المكان إلى مستويات شديدة البرودة في أيام الصيف. وقد تم استخدام الجليد لتبريد الأطعمة من أجل الملوك.

الحصاد

[عدل]
حصاد الجليد على بحيرة سانت كلير فيميتشيغان ج. 1905

كانت هناك صناعات مزدهرة فيإنجلترا في القرنين السادس عشر والسابع عشر، حيث غمرت المياه المناطق المنخفضة على طولمصبنهر التايمز خلال فصل الشتاء، وتم حصاد الجليد في عربات وتخزينه بين الفصول في منازل خشبية معزولة كإمداد لمثلج (منزل الثلج) يقع غالبًا في منازل البلدات الكبيرة، وتستخدم على نطاق واسع للحفاظ على الأسماك طازجة عند صيدها في المياه البعيدة. ويُزعم أن هذا تم نسخه من قبل رجل إنجليزي شاهد نفس النشاط فيالصين. تم استيراد الجليد إلى إنجلترا منالنرويج على نطاق واسع في وقت مبكر من عام 1823.[15]

فيالولايات المتحدة تم إرسال أول شحنة من الجليد من مدينة نيويورك إلىتشارلستون بولاية ساوث كارولينا في عام 1799،[15] وبحلول النصف الأول من القرن التاسع عشر أصبح حصاد الجليد تجارة كبيرة. وعملفريدريك تيودور الذي أصبح يُعرف باسم «ملك الجليد» على تطوير منتجات عزل أفضل لشحن الجليد لمسافات طويلة، خاصة إلى المناطق الاستوائية، وأصبح هذا معروفًا باسم تجارة الجليد.

أرسلتتريستي الجليد إلىمصروكورفووزانتي، وأرسلتهاسويسرا إلى فرنسا، وكانت ألمانيا تزود في بعض الأحيان من البحيراتالبافارية.[15] واستخدممبنى البرلمان المجري الجليد الذي تم حصاده في الشتاء منبحيرة بالاتون لتكييف الهواء.

تم استخدام البيوت الجليدية لتخزين الجليد المتكون في الشتاء؛ وذلك لتوفير الثلج طوال العام، وكانتالثلاجات المبكرة تُعرف باسم صناديق الثلج، لأنها كانت تحتوي على كتلة من الجليد. وفي العديد من المدن لم يكن من غير المعتاد وجود خدمة توصيل جليد منتظمة خلال فصل الصيف. ومنذ ذلك الحين أدى ظهور تقنية التبريد الاصطناعي إلى تقادم عملية تسليم الثلج.

لا يزال يتم حصاد الجليد لأحداث نحت الجليد والثلج. فعلى سبيل المثال يتم استخدام منشار سوينغ للحصول على الجليد لمهرجان هاربين الدولي للجليد والثلج كل عام من السطح المتجمد لنهرسونغهوا.[16]

الإنتاج الميكانيكي

[عدل]
تصميم لمصنع ثلج من أواخر القرن التاسع عشر

يتم الآن إنتاج الثلج على نطاق صناعي؛ لاستخدامات تشمل تخزين الأغذية ومعالجتها، والتصنيع الكيميائي، وخلط الخرسانة ومعالجتها، والثلج المستهلك أو المعبأ.[17] تنتج معظم صانعات الثلج التجارية ثلاثة أنواع أساسية من الجليد المجزأ: رقائق وأنبوبي وصفيحة، باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات.[17] إذ يمكن لآلات تصنيع الثلج بكميات كبيرة إنتاج ما يصل إلى 75 طنًا من الثلج يوميًا.[18] ففي عام 2002 كان هناك 426 شركة تجارية لصنع الثلج في الولايات المتحدة، بقيمة إجمالية للشحنات 595487000 دولار.[19] ويمكن للثلاجات المنزلية أيضًا صنع الثلج باستخدام صانع ثلج مدمج، والذي يصنع عادةًمكعبات ثلج أو ثلج مجروش. وغالبًا ما تسمى وحدات صنع الثلج المستقلة التي تصنع مكعبات الثلج آلات الثلج.

تأثير الجليد على وسائل النقل

[عدل]

يمكن أن يشكل الجليد تحديات أمام النقل الآمن برًا وبحرًا وجوًا.

السفر البري

[عدل]
فقدان السيطرة أثناء القيادة على الجليد بواسطةحافلة مفصلية

يشكل تشكل الجليد علىالطرق خطرًا خطيرًا في فصل الشتاء. إذ يصعب رؤيةالجليد الأسود؛ لأنه يفتقر إلى السطح الأشيب الفاتر المتوقع. فعندما يكون هناك مطر متجمد أو ثلوج تحدث عند درجة حرارة قريبة من نقطة الانصهار، فمن الشائع أن يتراكم الجليد علىنوافذ المركبات. وتتطلب القيادة بأمان إزالة الجليد المتراكم. فكاشطات الثلج هي أدوات مصممة لكسر الجليد وتنظيف النوافذ، على الرغم من أن إزالة الجليد يمكن أن تكون عملية طويلة وشاقة.

بعيدًا بما يكفي تحت نقطة التجمد، يمكن أن تتكون طبقة رقيقة من بلورات الجليد على السطح الداخلي للنوافذ. ويحدث هذا عادةً عندما تُترك السيارة بمفردها بعد قيادتها لفترة من الوقت، ولكن يمكن أن يحدث أثناء القيادة إذا كانت درجة الحرارة الخارجية منخفضة بدرجة كافية. والرطوبة من أنفاس السائق هي مصدر الماء للبلورات. إنه لمن المزعج إزالة هذا النوع من الجليد؛ لذلك غالبًا ما يفتح الناس نوافذهم قليلاً عندما تكون السيارة متوقفة للسماح للرطوبة بالتبدد، وأصبح من الشائع الآن أن يكون لدى السيارات مزيلات الصقيع في النوافذ الخلفية لحل المشكلة. ويمكن أن تحدث مشكلة مماثلة في المنازل، وهذا أحد الأسباب التي تجعل العديد من المناطق الباردة تتطلبنوافذ مزدوجة الألواح للعزل.

عندما تظل درجة الحرارة الخارجية أقل من درجة التجمد لفترات طويلة، يمكن أن تتكون طبقات سميكة جدًا من الجليد علىالبحيرات والأجسام المائية الأخرى، على الرغم من أن الأماكن التي تتدفق فيها المياه تتطلب درجات حرارة أكثر برودة. ويمكن أن يصبح الجليد سميكًا بدرجة كافية للقيادة عليهبالسياراتوالشاحنات. لكن يتطلب القيام بذلك بأمان أن يكون سمك الجليد لا يقل عن 30 سم (قدم واحدة).

السفر عن طريق المياه

[عدل]
قناة عبر الجليد لحركة مرور السفن علىبحيرة هورون مع وجودكاسحات الجليد في الخلفية

بالنسبة للسفن يمثل الجليد خطرين متميزين. إذ يمكن أن ينتج عن المطر المتجمد والرشاش تراكم للجليد على البنية الفوقية للسفينة بما يكفي لجعلها غير مستقرة، ويتطلب قطعها أو صهرها بخراطيم البخار. والجبال الجليدية -كتل كبيرة من الجليد تطفو في الماء (تنشأ عادة عندما تصل الأنهار الجليدية إلى البحر)- يمكن أن تكون خطيرة إذا صدمتها سفينة أثناء سيرها. وقد كانت الجبال الجليدية مسؤولة عن غرق العديد من السفن وأشهرهاتيتانيك. وبالنسبةللموانئ القريبة منالقطبين، فإن خلوها من الجليد يعد ميزة مهمة. من الناحية المثالية طوال العام. ومن الأمثلة على ذلكمورمانسك (روسيا) وبتسامو (روسيا وفنلندا سابقًا) وفاردو (النرويج). ويتم فتح الموانئ غير الخالية من الجليد باستخدامكاسحات الجليد.

السفر جوًا

[عدل]
جليد الصقيع على الحافة الأمامية لجناح الطائرة، وقد تم إطلاقه جزئيًا بواسطةالحذاء الأسود الهوائي.

بالنسبة للطائرات يمكن أن يتسبب الجليد في عدد من المخاطر. فعندما تتسلق الطائرة فإنها تمر عبر طبقات الهواء بدرجات حرارة ورطوبة مختلفة، وقد يؤدي بعضها إلى تكوين الجليد. فإذا تشكل الجليد على الأجنحة أو أسطح التحكم، فقد يؤثر ذلك سلبًا على خصائص الطيران للطائرة. فخلال الرحلة الأولى التي كانت بدون توقف عبر المحيط الأطلسي، واجه الطياران البريطانيان الكابتنجون ألكوكوالملازم آرثر ويتن براون مثل هذه الظروف المتجمدة -غادر براون قمرة القيادة وصعد إلى الجناح عدة مرات لإزالة الجليد الذي كان يغطي مآخذ هواء المحرك في طائرةفيكرز فيمي التي كانوا يحلقون بها.

إحدى نقاط الضعف المتأثرة بالجليد المرتبط بمحركات الاحتراق الداخلي التبادلية هيالمكربن. فعندما يمتص الهواء من خلال المكربن إلى المحرك، ينخفض ضغط الهواء المحلي، مما يؤدي إلى تبريدثابت الحرارة. وبالتالي في الظروف الرطبة القريبة من التجمد، سيكون المكربن أكثر برودة ويميل إلى التجمد. وسيؤدي ذلك إلى منع إمداد المحرك بالهواء، مما يؤدي إلى تعطله. ولهذا السبب يتم تزويد المحركات الترددية للطائرات مع المكربن بسخانات سحب الهواء المكربن. وأدى الاستخدام المتزايدلحقن الوقود -الذي لا يتطلب مكربنًا- إلى تقليل مشكلة «تثليج الكربوهيدرات» للمحركات الترددية.

لا تعاني المحركات النفاثة من تجمد الكربوهيدرات، لكن الأدلة الحديثة تشير إلى أنه يمكن إبطاءها أو إيقافها أو إتلافها بسبب الجليد الداخلي في أنواع معينة من الظروف الجوية بسهولة أكبر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. وفي معظم الحالات يمكن إعادة تشغيل المحركات بسرعة فلا تتعرض الرحلات الجوية للخطر، ولكن يستمر البحث لتحديد الظروف الدقيقة التي تنتج هذا النوع من الجليد، وإيجاد أفضل الطرق لمنعه أو عكسه أثناء الطيران.

متعة التزلج للرسام الهولندي من القرن السابع عشر هندريك أفركامب

الترفيه والرياضة

[عدل]
المقالة الرئيسة:رياضة شتوية

يلعب الجليد أيضًا دورًا مركزيًا في الترفيه الشتوي وفي العديد منالرياضات مثلالتزلج على الجليد والسياحة أو التجول على الجليدوهوكي الجليدوالباندي والصيد على الجليد وتسلق الجليدوالكرلنج وكرة المكنسةوسباق الزلاجات على المزلقةوالزحافاتوسباق الزلاجات الصدرية. إذ تحظى العديد من الرياضات المختلفة التي تُلعب على الجليد باهتمام دولي كل أربع سنوات خلال دورةالألعاب الأولمبية الشتوية.

نوع من المراكب الشراعية على شفرات يؤدي إلى ركوب اليخوت على الجليد. هناك رياضة أخرى هي سباق الجليد، حيث يجب على السائقين الإسراع على جليد البحيرة، مع التحكم أيضًا في انزلاق سيارتهم (يشبه في بعض النواحي سباقات المضمار الترابي). وقد تم تعديل الرياضة حتىلساحات التزلج على الجليد.

استخدامات أخرى

[عدل]

كصابورة حرارية

[عدل]
  • يستخدم الجليد لتبريد الطعام وحفظه في صناديق الثلج.
  • يمكن استخداممكعبات الثلج أو الثلج المجروش لتبريد المشروبات. إذ عندما يذوب الثلج يمتص الحرارة ويحافظ على المشروب بالقرب من 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت).
  • يمكن استخدام الثلج كجزء مننظام تكييف الهواء، باستخدام مراوح تعمل بالبطارية أوبالطاقة الشمسية لتفجير الهواء الساخن فوق الجليد. هذا مفيد بشكل خاص أثناءموجات الحرارة عند انقطاع التيار الكهربائي وحين لا تعمل مكيفات الهواء القياسية (التي تعمل بالكهرباء).
  • يمكن استخدام الثلج (مثلالكمادات الباردة الأخرى) لتقليل التورم (عن طريق تقليل تدفق الدم) والألم عن طريق الضغط به على منطقة من الجسم.[20]
رصيف جليدي خلال عمليات الشحن عام 1983.محطة ماكموردو فيأنتاركتيكا
غرفة طعام مصنوعة من الثلج فيالفندق الجليدي قلعة الثلج (SnowCastle)بكيمي فيفنلندا

كمادة هيكلية

[عدل]
  • استخدم المهندسون القوة الكبيرة لحزمة الجليد عندما قاموا ببناء أول رصيف جليدي عائم في القارة القطبية الجنوبية في عام 1973.[21] وتستخدم أرصفة الجليد هذه أثناء عمليات الشحن لتحميل وتفريغ السفن. أفراد عمليات الأسطول يصنعون الرصيف العائم خلال فصل الشتاء. إنها تعتمد على مياه البحر المجمدة التي تحدث بشكل طبيعي في ماكموردو ساوند (McMurdo Sound) حتى يصل الرصيف إلى عمق حوالي 22 قدمًا (6.7 م). فالأرصفة الجليدية لها عمر من ثلاث إلى خمس سنوات.
  • تُبنى الهياكل والتماثيل الجليدية من قطع كبيرة من الجليد أو عن طريق رش الماء.[22] والهياكل في الغالب تزيينية (كما في حالة القلاع الجليدية)، وليست عملية للسكن طويل الأجل. وتوجدفنادق الجليد على أساس موسمي في عدد قليل من المناطق الباردة.والمبنى القباني هو مثال آخر على الهيكل المؤقت المصنوع أساسًا من الثلج.
  • في المناخات الباردة يتم تحضير الطرق بانتظام في البحيرات المتجمدة ومناطق الأرخبيل. حتى أن سكة حديدية تم بناؤها مؤقتًا على الجليد.[22]
  • خلال الحرب العالمية الثانية كانمشروع حبقوك أحد برامج الحلفاء الذي حقق في استخدام البيكريت (ألياف الخشب الممزوجة بالجليد) كمادة محتملة للسفن الحربية، وخاصة حاملات الطائرات، نظرًا للسهولة التي يمكن بها بناء سفينة محصنة ضد الطوربيدات. وسطح سفينة كبير يمكن بناؤه بواسطة الجليد. وقد تم بناء نموذج أولي صغير الحجم،[23] لكن الحاجة إلى مثل هذه السفينة في الحرب أزيلت قبل بنائها على نطاق واسع.
  • تم استخدام الجليد حتى كمواد لمجموعة متنوعة من الآلات الموسيقية، على سبيل المثال من قبل عازف الإيقاع تيري إيسونغست (Terje Isungset).[24]

«الجليد» من مواد أخرى

[عدل]
المقالة الرئيسة:مواد متطايرة

يشار أيضًا إلى المراحل الصلبة للعديد منالمواد المتطايرة الأخرى بالجليد؛ بشكل عام يُصنف المتطاير على أنه جليد إذا كانت نقطة انصهاره أعلى أو حوالي 100 كلفن. وأفضل مثال معروف هوالثلج الجاف، وهو الشكل الصلبلثاني أكسيد الكربون.

يتم أيضًا تحقيق «التناظرية المغناطيسية» للجليد في بعض المواد المغناطيسية العازلة، حيث تحاكي اللحظات المغناطيسية موضع البروتونات في الجليد المائي، وتطيع قيود الطاقة المشابهة لقواعد جليد برنال فاولر الناشئة عن الإحباط الهندسي لتكوين البروتون في جليد الماء. وتسمى هذه المواد بالجليد الدوراني.

انظر أيضًا

[عدل]

المراجع

[عدل]
  1. ^ابجدهوزحVoitkovskii, K. F.,Translation of: "The mechanical properties of ice" ("Mekhanicheskie svoistva l'da")(PDF) (بالإنجليزية), Academy of Sciences (USSR),Archived(PDF) from the original on 10 فبراير 2017
  2. ^Harvey، Allan H. (2017). "Properties of Ice and Supercooled Water". في Haynes, William M.؛ Lide, David R.؛ Bruno, Thomas J. (المحررون).CRC Handbook of Chemistry and Physics (ط. 97th). Boca Raton, FL: CRC Press.ISBN:978-1-4987-5429-3.
  3. ^وصلة مرجع:https://www.isover.ee/ru/osnovnye-ponyatiya-svyazannye-so-zvukom. لغة العمل أو لغة الاسم:الروسية.
  4. ^مصطفى الشهابي (2003).أحمد شفيق الخطيب (المحرر).معجم الشهابي في مصطلحات العلوم الزراعية (بالعربية والإنجليزية واللاتينية) (ط. 5). بيروت:مكتبة لبنان ناشرون. ص. 835.ISBN:978-9953-10-550-5.OCLC:1158683669.QID:Q115858366.
  5. ^الجليد تاريخ الولوج 10 أبريل 2010نسخة محفوظة 06 مايو 2015 على موقعواي باك مشين.
  6. ^المحيط المتجمد الشمالي تاريخ الولوج 10 أبريل 2010[وصلة مكسورة]نسخة محفوظة 18 نوفمبر 2016 على موقعواي باك مشين.
  7. ^Physics of Ice, V. F. Petrenko, R. W. Whitworth, Oxford University Press, 1999, (ردمك9780198518945)
  8. ^Bernal, J. D.؛ Fowler, R. H. (1933)."A Theory of Water and Ionic Solution, with Particular Reference to Hydrogen and Hydroxyl Ions".The Journal of Chemical Physics. ج. 1 ع. 8: 515.Bibcode:1933JChPh...1..515B.DOI:10.1063/1.1749327.
  9. ^Demirbas، Ayhan (2010).Methane Gas Hydrate. Springer Science & Business Media. ص. 90.ISBN:978-1-84882-872-8. مؤرشف منالأصل في 2020-08-03.
  10. ^"The Mineral Ice".minerals.net. مؤرشف منالأصل في 2020-11-24. اطلع عليه بتاريخ2019-01-09.
  11. ^الفرق بين الجليد والثلج[وصلة مكسورة] تاريخ الولوج 10 أبريل 2010
  12. ^"الموسوعة العربية العالمية" - الطبعة الثانية (1999م)، لـ"مؤسسة أعمال الموسوعة للنشر والتوزيع"
  13. ^Keitzl، Thomas؛ Mellado، Juan Pedro؛ Notz، Dirk (2016)."Impact of Thermally Driven Turbulence on the Bottom Melting of Ice".J. Phys. Oceanogr. ج. 46 ع. 4: 1171–1187.Bibcode:2016JPO....46.1171K.DOI:10.1175/JPO-D-15-0126.1.
  14. ^Woods، Andrew W. (1992)."Melting and dissolving".J. Fluid Mech. ج. 239: 429–448.Bibcode:1992JFM...239..429W.DOI:10.1017/S0022112092004476.
  15. ^ابج Reynolds، Francis J.، المحرر (1921)."Ice" .Collier's New Encyclopedia. New York: P.F. Collier & Son Company.{{استشهاد بموسوعة}}:يحتوي الاستشهاد على وسيط غير معروف وفارغs:|HIDE_PARAMETER4=،|HIDE_PARAMETER2=،|HIDE_PARAMETER8=،|HIDE_PARAMETER5=،|HIDE_PARAMETER7=،|HIDE_PARAMETER10=،|HIDE_PARAMETER6=،|HIDE_PARAMETER9=،|HIDE_PARAMETER1=، و|HIDE_PARAMETER3= (مساعدة)
  16. ^"Ice is money in China's coldest city". AFP via The Sydney Morning Herald. 13 نوفمبر 2008. مؤرشف منالأصل في 2009-10-02. اطلع عليه بتاريخ2009-12-26.
  17. ^ابالجمعية الأمريكية لمهندسي التبريد والتدفئة وتكييف الهواء. "Ice Manufacture".2006ASHRAE Handbook: Refrigeration. Inch-Pound Edition. p. 34-1. (ردمك1-931862-86-9).
  18. ^Rydzewski, A.J. "Mechanical Refrigeration: Ice Making."Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers. 11th ed. McGraw Hill: New York. pp. 19–24. (ردمك978-0-07-142867-5).
  19. ^U.S. Census Bureau."Ice manufacturing: 2002."نسخة محفوظة 22 July 2017 على موقعواي باك مشين.2002 Economic Census.
  20. ^Deuster، Patricia A.؛ Singh، Anita؛ Pelletier، Pierre A. (2007).The U.S. Navy Seal Guide to Fitness and Nutrition. Skyhorse Publishing Inc. ص. 117.ISBN:978-1-60239-030-0. مؤرشف منالأصل في 2020-08-03.
  21. ^"Unique ice pier provides harbor for ships,"نسخة محفوظة 23 February 2011 على موقع Wikiwix Antarctic Sun. 8 January 2006; McMurdo Station, Antarctica.
  22. ^ابMakkonen, L. (1994) "Ice and Construction". E & FN Spon, London. (ردمك0-203-62726-1).
  23. ^Gold, L.W. (1993). "The Canadian Habbakuk Project: a Project of the National Research Council of Canada". International Glaciological Society. (ردمك0946417164).
  24. ^Talkington, Fiona (3 مايو 2005)."Terje Isungset Iceman Is Review". BBC Music.مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2013. اطلع عليه بتاريخ 24 مايو 2011.
تشكيلات وظواهر
أنشطة متعلقة
بالجليد
رياضات شتوية
انشاءات
أعمال
استخدامات أخرى
عصر جليدي
وطنية
أخرى
غلاف الأرض الجوي
تلوث الهواء
انبعاثات
Carson Falls on Mount Kinabalu, Borneo
طاقة
أرض
حياة
ماء
أنواع  / موقع
مظاهر
ذات صلة
مورد
بوابات
في كومنز مواد ذات صلة بـجليد.
التصنيفات الطبية
المعرفات الخارجية
  • المكتبة المركزية القومية في فلورنسا (BNCF):3950
  • المكنز الزراعي (USDA NALT):190
  • جستور (JSTOR): ice-formation
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=جليد&oldid=69329196»
تصنيفات:
تصنيفات مخفية:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp