Γιατί ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό

Πίνακας περιεχομένων:

Γιατί ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό
Γιατί ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό

Βίντεο: Γιατί ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό

Βίντεο: Γιατί ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό
Βίντεο: Γιατί ο πάγος επιπλέει στο νερό; - Τζωρτζ Ζέινταν και Τσάρλς Μόρτον. 2024, Απρίλιος
Anonim

Ίσως όλοι έχουν παρατηρήσει πώς σχηματίζεται μια λεπτή κρούστα πάγου στην επιφάνεια του νερού όταν παγώνει. Σπασμένο, τρέχει στην επιφάνεια και είναι απλώς αδύνατο να το πνίξει. Και το θέμα είναι ότι το στερεό νερό είναι ελαφρύτερο από το υγρό νερό.

Γιατί ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό
Γιατί ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό

Ο νόμος του Αρχιμήδη

Η εκπληκτική ικανότητα του πάγου να επιπλέει και να πετάει στην επιφάνεια του νερού οφείλεται σε τίποτα περισσότερο από τις βασικές φυσικές ιδιότητες, οι οποίες μελετώνται κατά τη διάρκεια του γυμνασίου και του γυμνασίου. Είναι γνωστό με βεβαιότητα ότι οι ουσίες όταν θερμαίνονται τείνουν να διογκώνονται, όπως, για παράδειγμα, ο υδράργυρος σε ένα θερμόμετρο · επίσης, όταν η θερμοκρασία πέφτει, το νερό παγώνει και αυξάνεται σε όγκο, σχηματίζοντας μια κρούστα πάγου στην επιφάνεια των δεξαμενών.

Η αύξηση του όγκου του παγωμένου νερού παίζει συχνά ένα σκληρό αστείο με όσους ξεχνούν δοχεία με υγρό στο κρύο. Το νερό κυριολεκτικά σχίζει το δοχείο.

Η άποψη ότι μικροσκοπικοί πόροι γεμάτοι αέρα εμφανίζονται στη νεοσχηματισμένη μάζα πάγου δεν είναι λανθασμένη, αλλά επίσης δεν μπορεί να εξηγήσει το γεγονός ότι επιπλέουν σωστά. Σύμφωνα με τις αρχές που προέκυψαν και διατυπώθηκαν από τον αρχαίο Έλληνα επιστήμονα, ο οποίος αργότερα έλαβε το όνομα του νόμου Αρχιμήδη, σώματα που βυθίζονται σε ένα υγρό ωθούνται από αυτό με δύναμη ίση με τα χαρακτηριστικά βάρους του υγρού που εκτοπίζεται από αυτό το σώμα.

Φυσική του νερού

Είναι γνωστό με βεβαιότητα ότι ο πάγος είναι περίπου το ένα δέκατο ελαφρύτερος από το νερό, γι 'αυτό τα γιγαντιαία παγόβουνα βυθίζονται στον ωκεανό κατά περίπου εννέα δέκατα του συνολικού όγκου τους και είναι ορατά μόνο για ένα μικρό κλάσμα. Αυτές οι διαφορές βάρους εξηγούνται από τις ιδιότητες του κρυσταλλικού πλέγματος, το οποίο είναι γνωστό ότι δεν έχει διατεταγμένη δομή στο νερό και χαρακτηρίζεται από συνεχή κίνηση και σύγκρουση μορίων. Αυτό εξηγεί την υψηλότερη πυκνότητα του νερού σε σύγκριση με τον πάγο, τα μόρια των οποίων, υπό την επίδραση χαμηλών θερμοκρασιών, δείχνουν χαμηλή κινητικότητα και ένα μικρό ενεργειακό συστατικό και, κατά συνέπεια, χαμηλότερη πυκνότητα.

Είναι επίσης γνωστό ότι το νερό έχει τη μέγιστη πυκνότητα και βάρος σε θερμοκρασία 4 ° C, μια περαιτέρω μείωση οδηγεί σε διαστολή και μείωση του δείκτη πυκνότητας, που εξηγεί τις ιδιότητες του πάγου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, στις δεξαμενές, βαρύ νεροχύτη τεσσάρων βαθμών βυθίζεται στον πυθμένα, καθιστώντας δυνατό για ένα ψυχρότερο να ανεβαίνει και να μετατραπεί σε πάγο που δεν βυθίζεται.

Ο πάγος έχει συγκεκριμένες ιδιότητες, για παράδειγμα, είναι ανθεκτικός σε ξένα στοιχεία, έχει χαμηλή αντιδραστικότητα, διαφέρει στην κινητικότητα ατόμων υδρογόνου, και ως εκ τούτου έχει χαμηλό σημείο απόδοσης.

Είναι σαφές ότι αυτή η ιδιότητα είναι θεμελιώδης για τη διατήρηση της ζωής στη Γη, επειδή εάν ο πάγος είχε τη δυνατότητα να βυθιστεί κάτω από τη στήλη του νερού, με την πάροδο του χρόνου, όλα τα υδατικά σώματα της Γης μετά από μείωση των θερμοκρασιών θα μπορούσαν να γεμίσουν με στρώματα που είναι συνεχώς σχηματίζεται στην επιφάνεια του πάγου, η οποία θα οδηγήσει σε φυσική καταστροφή και την πλήρη εξαφάνιση της χλωρίδας και της πανίδας των υδάτινων σωμάτων από τον ισημερινό στους αντίθετους πόλους.

Συνιστάται: