Vatten är en förening som existerar i tre former: fast, flytande och gas. Den fasta formen av vatten är is, den flytande formen är vatten och den gasformiga formen kallas ånga eller ånga. Vanligtvis flyter isen på vätskeformen av vatten, till skillnad från andra fasta ämnen som sjunker när de placeras på vatten. Vattnets unika beteende har varit en diskussion i många forum, eftersom både is och vatten är vatten.
Varför går Ice Float?
Ice floats på vatten eftersom det är mindre tätt än vatten. Archimedes Princip säger att för ett föremål att flyta på vatten måste det förflytta en jämn mängd vatten. Vanligtvis är fasta föremål tätare än vätskor. Logiken backas upp av kemi, eftersom molekylerna som utgör fasta ämnen är tätt bundna till varandra, vilket gör dem mer kompakta. Således är de tyngre än vätskor och gaser. Is är dock ett undantag eftersom det är mindre tätt än vatten och därmed flyter på det.
I de flesta fall leder kylning av en vätska till en ökning i dess densitet tills den blir fast. På den tiden uppnår den sin maximala densitet. Vatten beter sig något annorlunda än andra vätskor. När du fortsätter att kyla vatten, ökar densiteten. I stället för att nå sin maximala densitet när den fryser uppnår den den högsta densiteten vid 4 grader Celsius. Kylning av vattnet utöver 4 grader leder till en minskning av dess densitet på grund av den unika naturen av vätebindningar. När vattnet blir is har det en lägre densitet än vatten. Vattnet är mer specifikt 9% mindre tätt än vatten och tar därmed upp 9% extra utrymme. Följaktligen väger en liter is mindre än en liter vatten. Anledningen till detta är att vätebindningarna i vatten är mer kompakta i flytande form men mindre kompakta i fast tillstånd.
Isen flyter också på grund av svängningar i flytkraft mot gravitationskraften. Uppflytningskraften är ett "uppåt tryck" till vätskans densitet. Å andra sidan är tyngdkraften ett "nedåtgående drag" som hänför sig till vätskans densitet. För en fast substans att flyta på en vätska, måste det uppåtgående trycket vara större än det nedåtriktade draget. Därför, när isen placeras på vatten är det uppåtgående trycket större än det nedåtriktade draget.
Vad är betydelsen av isen flytande på vatten?
Den unika egenskapen hos vatten som flyter på vatten gör överlevnad möjlig för fisk som lever i vattenkroppar som fryser under vintern. Vattendragen fryser från topp till botten vilket gör att fisken kan leva under normala förhållanden trots den frusna ytan. Om motsatsen var sant skulle isen förskjuta vattnet till toppen och orsaka att det också skulle frysa. Som ett resultat skulle floder och sjöar frysa fast vilket ledde till att allt havsliv dödades.
