Poate toată lumea a observat cum se formează o crustă subțire de gheață la suprafața apei atunci când îngheață. Rupt, rulează la suprafață și este pur și simplu imposibil să-l îneci. Și chestia este că apa solidă este mai ușoară decât apa lichidă.
Legea lui Arhimede
Abilitatea uimitoare a gheții de a pluti și de a acoperi suprafața apei nu se datorează altceva decât proprietăților fizice de bază, care sunt studiate în cursul liceului gimnazial și gimnazial. Se știe cu siguranță că substanțele încălzite tind să se extindă, cum ar fi, de exemplu, mercurul într-un termometru; de asemenea, când temperatura scade, apa îngheață și crește în volum, formând o crustă de gheață pe suprafața rezervoarelor.
O creștere a volumului de apă înghețată joacă adesea o glumă crudă cu cei care uită recipientele cu lichid la rece. Apa rupe literalmente recipientul.
Opinia că porii microscopici plini de aer apar în masa de gheață nou formată nu este eronată, dar, de asemenea, nu poate explica faptul că plutesc în mod corespunzător. În conformitate cu principiile derivate și formulate de vechiul om de știință grec, care a primit ulterior numele de legea lui Arhimede, corpurile care sunt scufundate într-un lichid sunt împinse din el cu o forță care este egală cu caracteristicile de greutate ale lichidului deplasat de acest corp.
Fizica apei
Se știe cu siguranță că gheața este cu aproximativ o zecime mai ușoară decât apa, motiv pentru care aisbergurile uriașe sunt scufundate în ocean cu aproximativ nouă zecimi din volumul lor total și sunt vizibile doar pentru o mică parte. Aceste diferențe de greutate sunt explicate de proprietățile rețelei de cristal, despre care se știe că nu are o structură ordonată în apă și se caracterizează prin mișcarea constantă și coliziunea moleculelor. Acest lucru explică densitatea mai mare a apei în comparație cu gheața, ale cărei molecule, sub influența temperaturilor scăzute, prezintă o mobilitate redusă și o componentă energetică mică și, în consecință, o densitate mai mică.
Se știe, de asemenea, că apa are densitatea și greutatea maximă la o temperatură de 4 ° C, o scădere suplimentară duce la o expansiune și o scădere a indicelui de densitate, ceea ce explică proprietățile gheții. De aceea, în rezervoare, apa grea de patru grade se scufundă în partea de jos, făcând posibil ca una mai rece să se ridice și să se transforme în gheață care nu se scufundă.
Gheața are proprietăți specifice, de exemplu, este rezistentă la elemente străine, are o reactivitate scăzută, diferă în mobilitatea atomilor de hidrogen și, prin urmare, are un punct de randament scăzut.
Este clar că această proprietate este fundamentală pentru conservarea vieții pe Pământ, deoarece dacă gheața ar avea capacitatea de a se scufunda sub coloana de apă, în timp, toate corpurile de apă ale Pământului după o scădere a temperaturilor s-ar putea umple cu straturi care sunt în mod constant. formându-se pe suprafața gheții, ceea ce ar duce la un dezastru natural și la dispariția completă a florei și faunei corpurilor de apă de la ecuator la polii opuși.
