Почему пластиковая бутылка с водой не лопается при замерзании?

Когда температура падает ниже нуля, многие вещи начинают вести себя неожиданно. Одним из таких феноменов является замерзание воды в пластиковой бутылке. На первый взгляд, может показаться, что бутылка должна разорваться под давлением расширяющейся замороженной воды. Однако на практике это происходит не всегда. Давайте разберемся, почему.

Расширение воды при замерзании

Вода — это уникальное вещество, которое расширяется при замерзании. Обычно жидкости уменьшаются в объеме, когда превращаются в твердое состояние, но вода ведет себя наоборот. Это явление связано с образованием ледяных кристаллов, которые занимают больше места, чем жидкая фаза. Попавшая в состояние льда, вода увеличивает свой объем примерно на 9%.

Свойства пластиковой бутылки

Пластиковые бутылки изготовлены из полимеров, таких как полиэтилентерефталат (ПЭТ). Материалы на полимерной основе обычно обладают определенной степенью гибкости и эластичности. Эти свойства позволяют им слегка изменять форму под давлением внутрь, не разрушаясь. Когда вода замерзает и расширяется, бутылка способна испытавать это давление без немедленного разрушения.

Степень наполнения и прочие факторы

Большое значение имеет и то, насколько заполнена бутылка перед тем, как она попадает в холодные условия. Обычно, если бутылка заполнена примерно до 90-95%, в ней остается достаточно воздуха, который может сжаться, что позволяет воде расширяться без критического давления на стенки бутылки. Если же бутылка полностью наполнена, риск разрыва значительно возрастает.

Таким образом, способность пластиковой бутылки противостоять лопанию при замерзании воды связана с физическими свойствами материала и условиями хранения. Учитывая все эти факторы, можно понять, почему пластиковые бутылки, используемые для замороженной воды, так хорошо выдерживают давление. В условиях правильного использования, такая тара оказывается весьма надежной даже при минусовых температурах.