Prečo sa ľad vznáša na vode?

Prečo sa ľad vznáša na vode?
Anonim

Ľad pláva na vode, pretože je menej hustý ako voda.

Keď voda zamrzne do svojej pevnej formy, jej molekuly sú schopné tvoriť stabilnejšie vodíkové väzby, ktoré ich blokujú do pozícií. Pretože molekuly sa nepohybujú, nie sú schopné tvoriť toľko vodíkových väzieb s inými molekulami vody. To vedie k tomu, že molekuly ľadovej vody nie sú tak blízko pri sebe ako v prípade kvapalnej vody, čím sa znižuje jej hustota.

Väčšina látok v ich pevnej forme je hustšia ako ich kvapalné formy. Opak je pravdou vo vode. Táto vlastnosť vody je trochu nezvyčajná a vzácna.

Voda je vlastne najviac hustá pri 4 ° C. Pri akejkoľvek teplote pod alebo nad 4ºC sa voda stáva menej hustou.

Ľad pláva na vode, pretože je menej hustý ako voda.

Hustota je definovaná ako hmotnosť látky na jednotku objemu látky. Povedaním, že ľad je menej hustý ako voda, myslíme, že vzorka ľadu zaberie viac miesta ako vzorka vody, ktorá má rovnakú hmotnosť.

Ľad a voda sú vyrobené z rovnakého prvku # # H_2O, inak známy ako oxid dusnatý. Pri dostatočne nízkych teplotách, zvyčajne okolo 0 stupňov Celzia (32 stupňov Celzia), voda prechádza fázovým prechodom na ľad, ktorý sa nazýva zmrazenie. Je to preto, že keď sa teplota ochladí, molekuly vody strácajú energiu a pohybujú sa menej.

Vodíkové väzby, ktoré vznikajú, keď voda zamrzne do ľadu, umožňujú molekulám, aby boli rozmiestnené ďalej od seba, čo ich robí väčšími priestormi, čo znižuje celkovú hustotu a robí ju plávajúcou vo vode.

Dôvodom, prečo hustota určuje, či sa niečo bude vznášať alebo klesať, je to, ako je uvedené v treťom zákone Newtona:

#F = ma # kde # F # je sila, # M # je hmotnosť a. t # A # je zrýchlenie.

a tak gravitačná sila pre dve látky s rovnakým objemom bude väčšia pre látku s vyššou hmotnosťou a teda s vyššou hustotou.