Tanya, Ваши представления о природе вещей способны шокировать даже видавшего всякое меня.
Вот фрагмент диаграммы (агрегатных) состояний вещества вода.



А теперь покажите мне диаграммы состояния "вещества" лёд и "вещества" пар.

А льдом и паром (парАми) называют твёрдые и жидкие фазы не только воды, но и других веществ.

Не надо передёргивать.
Я только отвечал на вопрос:Вот я и написал. Возражения по существу есть?

Если нет, повторяю свой вопрос: где конкретно я писал о том, что воду-жидкость в процессе измерения нужно именно охлаждать?
Рекомендую на него всё-таки ответить. В противном случае, Ваши заявления придётся признать столь же безответственными, сколь и безграмотными.

ЗЗЫ. Извиняюсь перед Автором темы, но дефиниции всё-таки нужно было внести.

Мне очень жаль, что Вы так шокированы.
Попробую Вас успокоить. Согласна с Вами.
Существует лед меди, углерода и других, как Вы выражаетесь, веществ.
Кстати, углерод тоже одинаковый, и графит, и сажа, и алмаз и углеродная вода... все это одно и то же.
У меня вот есть графит... Не хотите ли купить по цене алмаза. Большой кусок. Для Вас скидка.
Больше не беспокойтесь так. Я во всем с Вами согласная.

Действительно, после переохлаждения при начале кристаллизации происходит подъем температуры, если очень медленно и плавно охлаждать - то при некоторых условиях можно и несколько градусов вниз проскочить , потом по всему обьему красиво так выпадают кристаллики и начинается длинный переходный процесс выравнивания температуры к правильному значению... Не совсем правильному. если точно - часть растворителя уже выморозится...Но не особо много...

Есть несколько способов сделать, чтобы это не мешало. Классический - переохлажденная в азоте тонкая проволочка, сейчас можно и попроще придумать.

Опять выдумываете. Где я говорил, что уже шокирован?
Впрочем, упёрнутость в купе с дремучестью способна-таки взять своё.

Подобный лёд существует лишь в воспалённом воображении некоторых недоучек.
А вот метановый или, например, аммиачный лёд существует реально. Именно так называются твёрдые фазы вещества метан и вещества аммиак.
Точно так же, как и пары меди, которые являются газообразным состоянием вещества медь.

Конечно, одинаковый, если гворить о химическом веществе.
Графит и алмаз - лишь различные фазы (аллотропные формы) твёрдого состояния вещества углерод. Первая стабильна, а вторая метастабильна - вот и вся разница.
Попробуйте посмотреть на картинку №3 из этой статьи.

www.ioffe.rssi.ru/journals/pjtf/2010/12/p39-47.pdf

Пытаться вникнуть не обязательно, но название-то Вас хоть способно насторожить? Или нет?

Таня, это уже конкретный флейм. Ещё раз повторится - буду просить модераторов отправить Вас в школу. Восполнять пробелы. Платно.

ЗЫ. Ах, Вы модератор ещё и этого раздела?! Чудны дела твои, господи...


-------------------------------------------------------------------

По-моему, здесь как раз и находится ключ к правильной методике измерений. Равномерно по всему объёму - как раз то, что нужно. Дальше будет температурная полка, которую и нужно измерять.
Значение её будет именно правильным, а тепловое равновесие при этом наступит очень быстро!

Да не на несколько градусов можно вниз проскочить в зону переохлаждения. А градусов так на сорок. До температуры спонтанной кристаллизации. Ну а на десяток-другой градусов - это очень даже обычно, если вода дистиллированная и на чистой поверхности сидит или в воздухе летает.

Поэтому пытаться измерять температуру плавления льда замораживая воду, а не плавя этот самый лед - это верх безграмотности постановки эксперимента. Каждому увлекающемуся физикой школьнику должно было быть известно, что так делать нельзя.

Всё зависит от степени криворукости, уважаемый.

Могу строго доказать факт технической безграмотности лица, заявляющего подобную чушь.

Школьнику, может, и должно быть известно.
А вот экспериментатору - не обязательно.

Для Автора темы может быть интересна предлагаемая методика: сперва жидкость переохлаждается на пару-тройку градусов, гарантировано ниже температуры кристаллизации, а затем запускается сам процесс объёмной кристаллизации - для этого достаточно, например, тюкнуть по жидкости (ультра)звуковым импульсом, либо просто потрясти сосуд.
Тепловое равновесие наступит практически мгновенно - постоянная времени релаксации будет измеряться единицами секунд!
Главная проблема - обеспечение одинаковости температуры по объёму - решается таким способом кардинально.
Правда, для успешного проведения измерения, жидкость нужно соответствующим образом подготовить (очистить от центров кристаллизации).

ЗЫ. Уточнение. Щас прикинул - при облучении пробы переохлаждённой жидкости ультразвуком, постоянная времени установления термодинамического равновесия будет измеряться не секундами, а сотыми или даже тысячными долями секунды.
Равновесная температура после этого будет в точности равна температуре кристаллизации, и одинаковой по всему объёму. Просто класс...

ЗЗЫ. Сперва хотел посоветовать измерять температуру мелкодисперсной жидкостно-ледяной каши, помещённой в термостат, но предложенный выше способ гораздо красивее и точнее.

------------------------------------------
А Вам, Олдринг, с Таней сидеть за одной партой, ежли не прекратите молоть чепуху в темах, требующих понимания основ физики и техники.

Ультразвуком не пробовали, но установление постоянной по объему температуры все же не быстро происходит.
Это легко понять , представив себе происходящие процессы на микроуровне...
Потому не нужно гарантированно проходить мимо стационарной температуры, а лучше загодя при подходе к ней
давать импульс для кристаллизации, тогда проскок небольшой и меньше время до установления.

И еще - при этих играх легко получить слишком много льда... в пропорции завышается нужный результат по концентрации..
В общем случае полка не горизонтальна, если только мы не имеем чистейший растворитель. Нужно ее начало.
Время идет, надо смотреть чтобы не переморозило и не оттаяло слишком...
В общем. все решаемо... Но каждый раз надо что-то делать...

Насчет ультразвука и вообще всего, что не является непосредственно вбрасыванием затравки в виде того же самого льда -
обычно неохотно начинается кристаллизация в самой близкой к точке замерзания точке. Вообще, чем дальше от нее - тем меньше причины нужны для вызывания начала кристаллизации...например, поцарапанный сосуд Чем ближе - тем хуже с этим...


Это отдельная задача, и решается она непросто.
До нескольких градусов можно ограничить, просто держа в зоне механоактивированные кристаллические обломки чего-то нерастворимого
(нерастворимого в пределах точности нужного эксперимента). Битое кварцевое стекло обычно устраивает.

Не могли бы объяснить на пальцах?
По-моему, как раз наоборот - кристаллизация произойдёт мгновенно. Когда-то читал статью с описанием эксперимента, в которой каплю перегретой переохлаждённой жидкости замораживали ультразвуком на лету - за ~10 см пройденного пути она превращалась целиком в ледышку.
Упомянутый Вами характер выпадения кристаллов в перегретой (тьфу напасть, переохлаждённой ) жидкости и навёл меня на мысль об использовании именно её. Зачот, продолжайте в том же духе.

Нет, похоже, идею Вы таки не поняли.
В Вашем варианте неизбежно получим градиент температур по объёму. Принципиально не устраняемый.
А в моём - отсутствие всякого значимого градиента. Не зевай - измерять успевай только.

Что значит "слишком много льда"? Теплоёмкость воды в жидкой фазе известна, удельная теплота плавления - тоже. Вот и рассчитывайте. Вывалившегося льда нужно не более единиц процентов относительно всей массы пробы. Для этого и предлагается переохлаждать всего лишь на несколько градусов.

А датчик температуры в образце у нас зачем?
С его помощью и контролируем переохлаждение жидкости до нужного градуса. А потом даём импульс.
Здесь инерционность датчика бОльшую роль играет. Надо, чтобы тау было не более ~1с, иначе лёд или растворится, или всплывёт. После чего появятся градиенты и погрешности, с ними связанные.

Ультразвук и есть вбрасывание затравок, причём по всему объёму пробы. После чего кристаллизация начинается также по всему объёму. Кристалликов льда вывалится больше там, где температура была более низкой, и меньше там, где она была более высокой. После этого в каждой точке объёма пробы установится одинаковая температура, в точности равная температуре кристаллизации.
За счёт того, что кристаллики льда будут находиться во взвешенном состоянии, термодинамическое равновесие по всему объёму продлится какое-то время, за которое нужно успеть измерить установившуюся температуру, причём нужно сделать несколько контрольных замеров, до того, как она начнёт меняться.

Кривые руки, думается, намного хуже.
Сосуд же царапать вовсе не обязательно.

Иногда она решается гораздо проще чем хотелось бы. Самопроизвольно.

Самопроизвольно, Олдринг, кроме кошек, имеют свойство плодиться лишь непотребные мысли в гулкой бестолковке.
А в природе всё имеет свою причину и следствие.
Так что, вместо изъяснения загадками, попытались бы конкретизировать своё утверждение.

ЗЫ. Так можно охлаждать жидкость при измерении, или нет? Что-то Вы опять юлите.

Прошу прощения, я не сильно по теме, но вот такие мысли возникли, а с датчиком (терморезистор) нечего "плохого" не случится во время перехода с одного состояния в другое (вода-лед)? Лед ведь немного расширяется, и датчик подожмет.

К сожалению, другое невозможно.

По поводу остальных вопросов - можете попробовать с ультразвуком,
мое предчувствие предупреждает, что для локальных градиентов найдется повод и не один.
Возможно, хвосты там принципиально неустранимы по причине указанной выше -
чем ближе к равновесной точке, тем меньше у жидкости "желания" кристаллизоваться.
Потому прежде всего равновесие достигается возле кристаллов, выпавших первыми.
В моих экспериментах бывало и полностью на глаз равномерное выпадение кристаллов
в виде мути по всему обьему - но хвост все же был, почти как обычно.

Можете в виде компромисса давать импульсы все время по ходу охлаждения,
если они вообще эффективнее чем затравка. Мне не удалось обнаружить вариантов
лучше затравки. Кстати, ультразвук у мну был - но как-то не догадался тогда попробовать.

Не знаю, короче - пробовать надо...
Короче, неважно все это - была бы воспроизводимость...
И вымораживать много нельзя - все же точность напрямую зависит... "несколько процентов" д.б. учтенными или малыми.

Ага, это ещё один важный момент.
Сжать-то его не сожмёт: льда в пробе после кристаллизации будет ничтожно мало, если делать так, как я предлагаю - не более процента-двух.
Но переохлаждённый корпус датчика может быстро обрасти кристалликами льда, что ухудшит тепловой контакт между ним и веществом пробы.
Во избежание этого, датчик предлагается... греть. Измерительным током! Так, чтобы его температура в процессе охлаждения пробы выдерживалась близкой к ожидаемой температуре кристаллизации, или даже чуть-чуть выше.
В этом случае, нарастания льда не будет, и переходный процесс, вызванный тепловой инерцией датчика, можно сократить до минимума.
Ожидаемую температуру кристаллизации можно оценить, сделав предварительный замер.

В итоге, процесс измерения разбивается на два-три этапа.
1. "Пристрелка" - предварительное определение температуры кристаллизации.
2. "Огонь на поражение" - точный замер температуры с использованием данных первого этапа.
3. "Контрольный выстрел" (на любителя ) - третий замер, с использованием данных первых двух этапов и сличение с результатами второго.

Отстреляться можно будет достаточно быстро - думается, за время порядка десятка-двух минут при известной сноровке.

Как-то так...

-----------------------------------------------------

Ну, вообще-то, можно попробовать.
Что-то типа упомянутой выше "каши". Но её сперва нужно приготовить, потом погрузить в термостат, дождаться установления теплового равновесия... Гимор, короче: долго, нудно, и не факт, что выгорит...

Давайте искать подводные камни, а потом пути обхода, коль такая пьянка уж пошла.

Простите, но придётся повторить: я не предлагаю переохлаждать до очень близкой точки.
Несколько градусов ниже точки замерзания - это уже большая величина.

???

Вот-вот, такое "молоко" и надо получить.
Думается, для этого достаточно одного короткого импульса ультразвука.
Хвост мог быть обусловлен причинами, которые я привёл выше - тепловой инерцией датчика и обрастанием его кристаллами льда. Более холодными, чем окружающая смесь.
Моих представлений о физике неравновесных процессов хватает только на то, чтобы утверждать, что фазовые переходы из метастабильного в устойчивое состояние происходят лавиннообразно, иногда со взрывом.
Какими датчиками пользовались, если не секрет, и какова была длина "хвоста", в смысле его постоянной времени?

Ультразвук бывает разным. Здесь придётся подобрать длину волны и интенсивность, чтобы получить желаемый эффект. Ну, или в справочниках порыться, если не лень.

Эссно.
Время сохранения динамического равновесия определяется продолжительностью существования ледяной взвеси в жидкости. Измерить температуру нужно непременно до окончания этого времени.

тепло по датчику уходит из системы, нет проблем.
Вообще нет проблем с обрастанием - слишком на малых энергиях идет игра...

По какому датчику? Ну, какого типа?
Оценить тау процесса можете?
И вообще, при чём здесь это?

Это неверно.
Не забывайте - датчик у Вас также был переохлаждён вместе с пробой. На вполне макроскопическую величину - единицы-десятки градусов. Посему, обрастание гарантировано.
Поверхность льда, прилегающая к датчику, будет иметь практически температуру его корпуса к моменту начала кристаллизации.
А теплопроводность водяного льда весьма мала. Отсюда и проблемма.
Хотя, возможно, и не основная...