Miksi jää jää veden päälle?

Miksi jää jää veden päälle?
Anonim

Jää kelluu vedessä, koska se on vähemmän tiheä kuin vesi.

Kun vesi jäätyy kiinteään muotoonsa, sen molekyylit pystyvät muodostamaan vakaampia vety- sidoksia, jotka lukitsevat ne paikoilleen. Koska molekyylit eivät liiku, he eivät pysty muodostamaan yhtä paljon vety-sidoksia muiden vesimolekyylien kanssa. Tämä johtaa siihen, että jäävesimolekyylit eivät ole niin lähellä toisiaan kuin nestemäisen veden tapauksessa, mikä vähentää sen tiheyttä.

Useimmat kiinteässä muodossa olevat aineet ovat tiheämpiä kuin nestemäiset muodot. Päinvastainen on vedessä. Tämä veden ominaisuus on hieman epätavallinen ja harvinainen.

Vesi on todella tihein 4 ° C: ssa. Jossain lämpötilassa, joka on alle tai yli 4 ºC, vesi tulee tiheämmäksi.

Jää kelluu vedessä, koska se on vähemmän tiheä kuin vesi.

Tiheys määritellään aineen tilavuusyksikköä kohti. Sanomalla, että jää on vähemmän tiheä kuin vesi, tarkoitamme, että jäänäyte vie enemmän tilaa kuin vesinäyte, jolla on sama massa.

Jää ja vesi ovat molemmat samasta elementistä # H_2O #, muuten tunnettu vetydioksidina. Riittävästi kylmissä lämpötiloissa, yleensä noin 0 astetta Celsiusasteessa (32 astetta Fahrenheittiä), vesi siirtyy vaiheittaiseen jäädyttämiseen, jota kutsutaan jäätymiseksi. Tämä johtuu siitä, että kun lämpötila on kylmempi, vesimolekyylit menettävät energiaa ja liikkuvat vähemmän.

Vetysidokset, jotka muodostuvat, kun vesi jäätyy jäähän, mahdollistavat molekyylien sijoittamisen kauemmas toisistaan, mikä tekee niistä enemmän tilaa, pienentäen koko tiheyttä ja tekee siitä kelluvan vedessä.

Syy siihen, että tiheys määrittelee, onko jokin uimassa tai uppoamassa, koska Newtonin kolmannen lain mukaan:

#F = ma # missä # F # on voimassa, # M # on massa ja # A # on kiihtyvyys.

ja siten kahden saman tilavuuden omaavan aineen painovoima on suurempi aineelle, jolla on suurempi massa ja siten suurempi tiheys.