Talán mindenki megfigyelte, hogyan alakul ki egy vékony jégkéreg a víz felszínén, amikor megfagy. Törve fut a felszínen, és egyszerűen lehetetlen megfulladni. És az a helyzet, hogy a szilárd víz könnyebb, mint a folyékony víz.
Archimédész törvénye
A jég elképesztő képessége a víz felszínén való lebegésre és lebegésre nem más, mint az alapvető fizikai tulajdonságok, amelyeket a közép- és középiskola során tanulmányoznak. Bizonyos, hogy az anyagok melegítéskor hajlamosak kitágulni, például a higany a hőmérőben; a hőmérséklet csökkenésével a víz megdermed és térfogatának növekedésével jégkérget képez a tározók felületén.
A fagyott víz térfogatának növekedése gyakran kegyetlen viccet játszik azokkal, akik hidegben elfelejtik a folyadékkal ellátott edényeket. A víz szó szerint széttépi a tartályt.
Az a vélemény, miszerint az újonnan képződött jégtömegben levegővel töltött mikroszkopikus pórusok jelennek meg, nem téves, de a megfelelő felúszás tényét sem tudja megmagyarázni. Az ókori görög tudós által levezetett és megfogalmazott elveknek megfelelően, amely később Archimédész törvényének nevet kapta, a folyadékba merült testeket olyan erővel tolják ki belőle, amely megegyezik az által kiszorított folyadék tömegjellemzőivel. ez a test.
A víz fizikája
Bizonyos, hogy a jég körülbelül egytizedével könnyebb a víznél, ezért az óriási jéghegyek teljes térfogatuk körülbelül kilenctizedével merülnek el az óceánban, és csak kis töredéküknél láthatók. Ezeket a súlykülönbségeket a kristályrács tulajdonságokkal magyarázzák, amelynek köztudottan nincs rendezett szerkezete a vízben, és a molekulák állandó mozgása és ütközése jellemzi. Ez magyarázza a víz nagyobb sűrűségét a jéghez képest, amelynek molekulái alacsony hőmérséklet hatására alacsony mobilitást és kicsi energiakomponenset mutatnak, ennek megfelelően kisebb sűrűséget.
Az is ismert, hogy a víz maximális sűrűsége és tömege 4 ° C hőmérsékleten van, a további csökkenés a sűrűség indexének tágulásához és csökkenéséhez vezet, ami megmagyarázza a jég tulajdonságait. Éppen ezért a víztározókban nehéz, négy fokos víz süllyed az aljára, lehetővé téve a hűvösebb felemelkedését és süllyedés nélküli jéggé alakulását.
A jég sajátos tulajdonságokkal rendelkezik, például ellenáll az idegen elemeknek, alacsony a reaktivitása, a hidrogénatomok mobilitásában különbözik, ezért alacsony a hozampontja.
Nyilvánvaló, hogy ez a tulajdonság alapvető a Föld életének megőrzésében, mert ha a jég képes lenne elmerülni a vízoszlop alatt, akkor az idő múlásával a Föld minden víztestje a hőmérséklet csökkenése után folyamatosan rétegekkel telhet meg. képződik a jég felszínén, ami természeti katasztrófához és a víztestek növény- és állatvilágának teljes eltűnéséhez vezetne az Egyenlítőtől a szemközti pólusokig.
