1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (6 голосов, оценка: 4,33 из 5)
Loading...
Густина води і льоду. Що більше і чому?
7 Грудня 2017 / 4657 просмотров

Густина води і льоду. Що більше і чому?

Ще зі шкільної лави всі знають про те, що лід не тоне у воді. Але в чому ж причина, адже, за логікою, він повинен бути важче, ніж вода. Вся справа в тому, що насправді густина льоду менше, ніж густина води. Як таке можливо? Спробуємо розібратися.

Чому густина льоду менше густини води?

Чому вода в своєму твердому стані (лід) легше, ніж вода в рідкому стані? Адже має бути навпаки: при переході з рідкого стану в тверде густина речовини повинна збільшитися, а об’єм при цьому зменшитися. Це відомо всім зі шкільного курсу фізики. Виняток становить звичайна вода. Коли вона замерзає і переходить в стан льоду, то густина її при цьому зменшується. А причина – в так званих водневих зв’язках. Кристалічна решітка льоду схожа на стільники, в кожному з шести кутів розташовані молекули води, з’єднані водневими зв’язками. Відстань між молекулами води в твердому стані більше, ніж в рідкому, де вони вільно, і могли зближуватися.

Що більше, густина льоду або води: виключення з правил

Отже, ми з’ясували, чому густина льоду менше густини води. Але існує ще одна цікава закономірність. Якщо воду охолоджувати не відразу, а поступово, то аж до температури + 4 ° С речовина дійсно стає щільніше. Тобто, на цьому етапі ніяких відхилень від норми ми не спостерігаємо. А пройшовши цю позначку, вода стає легше і, врешті-решт, утворюється лід, густина якого менше, ніж густина води. Вперше на цю незвичайну властивість звернув увагу ще Галілео Галілей.

Причому після того, як температура води стає нижче позначки +4оС, густина падає стрибкоподібно – відразу на 8%. Наскільки ж різняться густина води і льоду? Якщо прийняти густину води за одиницю, то густина льоду становитиме 0,91.

Що потрібно знати?

Після замерзання об’єм води збільшується на 9%. Саме це стає причиною того, що замерзла в трубах вода «рве» їх.

Але якщо на комунальному господарстві такі властивості води позначаються вкрай негативно, то мешканцям водойм вони рятують життя. Навіть в найхолодніші зими озера і ставки не промерзають до дна. Нижні шари води охолоджуються до + 4 °, а верхні шари перетворюються в лід. Густина льоду менше густини води, тому він не опускається на дно, дозволяючи водяним жителям перезимувати. Крім того, в товщі льоду ще й залишаються повітряні бульбашки, вони роблять густину льоду ще менше, як і саму вагу крижаної пластини.

Наочно продемонструвати, наприклад, дитині, що вода розширюється при замерзанні можна за допомогою простого досліду. Досить налити води в пластиковий стаканчик і залишити його на морозі. Через кілька годин можна спостерігати результат: стаканчик буде розірваний або деформований.

Ще один цікавий дослід, який сподобається дітям: візьміть пластикову трубочку для коктейлю, щільно заліпіть пластиліном, і залийте туди воду, зазначивши маркером рівень. Поставте трубочку в морозилку. Коли вода замерзне, буде видно, що рівень знаходиться вище, ніж початковий.

Щільність морської води

Як поводиться прісна вода при замерзанні, ми розібралися. А ось з морською водою все трохи по-іншому. Справа в тому, що вона являє собою фактично розчин солей (35 г шар міститься в 1 літрі морської води). Максимуму своєї густини вона досягає при температурі -3,5оС, але замерзає вже при -1,9 ° C.

Найчистіша вода

Унікальні властивості льоду не обмежуються його молекулярною структурою. Досить поширена думка про користь для здоров’я саме талої води. Однак вчені з сумнівом ставляться до «чудодійним» властивостями такої води. Адже під час танення льоду його кристалічна структура практично відразу руйнується, а значить, міжмолекулярні зв’язки стають таким же, як і у звичайної води.

Якщо ви дбаєте про своє здоров’я, то краще встановити якісну систему очищення водопровідної води. А перед цим здати воду на аналіз. Лабораторія «УкрХімАналіз» проведе аналіз водопровідної води за ключовими показниками (вибирайте пакет «Базовий», «Розширений» або «Максимальний») і дасть необхідні рекомендації, як поліпшити її якість.

Лайкнуть

У Вас є питання або Вам потрібна консультація?

Заповніть форму і отримаєте безкоштовну консультацію!





Читайте схожі статті: