Почему эскимо не падает с палочки? Все не так просто

Физика, лежащая в основе эскимо, не дает упасть ему с палки. Чудеса, да и только, не правда ли? Когда я ем с кем-то мороженое и задаю вопрос – почему лед остается на палочке, а не просто падает,– люди выглядят сбитыми с толку и не знают ответа, либо, подумав, называют следующую причину этому:

«Измельченные куски льда не двигаются из-за трения между окружающими частицами льда»

Настоящая же причина этого – физическое явление, называемое регеляцией.

Что это за явление такое?

Прежде чем узнать об этом явлении, вы должны знать следующий факт:
когда мы оказываем давление на лед, его температура плавления (таяния) снижается. Как это понимать?

Позвольте мне объяснить это на примере

Я беру кубик льда из холодильника и беру в перчатках в руки при комнатной температуре. Затем я оказываю на него давление. Мы знаем, что температура таяния льда (без примесей) составляет 0 ° C. Это значение температуры таяния (или перехода из одного фазового состояния в другое) уменьшается для льда вблизи области приложения давления (скажем, на -1 ° C). Итак, эта часть начинает таять.

Теперь я убираю это давление. Значение температуры таяния льда восстанавливается до 0 ° C. Итак, кубик льда (который был растоплен до воды из-за снижения температуры плавления за счет того, что я его сдавила по бокам) снова замораживается. Это явление и называется регеляцией.

Как это происходит при приготовлении мороженого?

Человек берет кусок льда и измельчает его на мелкие частицы льда с помощью измельчителя. Затем он берет измельченный лед и помещает его внутрь объекта в форме усеченного параллелограмма (форма эскимо с круглой верхушкой), сделанного из некристаллического прозрачного аморфного твердого вещества (то есть стеклянной чашки).

После этого он вставляет в чашку тонкую палочку и сильно сжимает лед, который находится вне стакана. Когда измельченный лед сжимается в течение длительного времени, все мельчайшие частицы льда оказывают давление на окружающие частицы.

Чтобы понять, что происходит на микроскопическом уровне, рассмотрим контакт под давлением между любыми двумя частицами льда:

Когда человек сжимает измельченный лед, на микроскопическом уровне между соседними частицами льда создается результирующее давление. Для двух ледяных частиц это давление снижает температуру плавления льда, присутствующего у поверхности их контакта. Таким образом, эта часть обеих частиц льда тает и образует жидкую воду, которая застревает между их соприкасающимися поверхностями.

При снятии давления этот слой жидкой воды снова замораживается до состояния льда. В результате две частицы льда прикрепляются.

Точно так же все соседние частицы льда внутри измельченного льда (вокруг тонкой палки) прикреплены друг к другу, образуя прочную связь. И наконец, сжатый измельченный лед превращается в единый объект, который прикрепляется к палке.

Так к вам в руки попадает ледяное эскимо, которое не падает.