Tại sao Ice Float?

Nước là một hợp chất tồn tại dưới ba dạng: rắn, lỏng và khí. Dạng rắn của nước là nước đá, dạng lỏng là nước và dạng khí được gọi là hơi hoặc hơi. Thông thường, nước đá nổi trên dạng nước lỏng, không giống như các chất rắn khác chìm khi đặt trên mặt nước. Hành vi độc đáo của nước đã được thảo luận ở nhiều diễn đàn vì cả nước và nước đều là nước.

Tại sao Ice Float?

Nước đá nổi trên mặt nước vì nó ít đậm đặc hơn nước. Nguyên tắc Archimedes tuyên bố rằng để một vật thể nổi trên mặt nước, nó phải thay thế một lượng nước tương đương. Thông thường, các vật thể rắn đặc hơn chất lỏng. Logic được hỗ trợ bởi hóa học vì các phân tử tạo nên chất rắn liên kết chặt chẽ với nhau, làm cho chúng nhỏ gọn hơn. Vì vậy, chúng nặng hơn chất lỏng và khí. Tuy nhiên, băng là một ngoại lệ vì nó ít đậm đặc hơn nước và do đó nổi lên trên nó.

Trong hầu hết các trường hợp, làm mát một chất lỏng dẫn đến sự gia tăng mật độ của nó cho đến khi nó trở nên rắn chắc. Tại thời điểm đó, nó đạt được mật độ tối đa của nó. Nước hoạt động hơi khác so với các chất lỏng khác. Khi bạn tiếp tục làm mát nước, mật độ của nó tăng lên. Tuy nhiên, thay vì đạt đến mật độ tối đa khi nó đóng băng, nó đạt được mật độ cao nhất ở 4 độ C. Làm mát nước vượt quá 4 độ dẫn đến giảm mật độ do tính chất độc đáo của liên kết hydro. Vào thời điểm nước trở thành băng, nó có mật độ thấp hơn nước. Cụ thể hơn, nước đậm đặc hơn 9% so với nước, do đó chiếm thêm 9% không gian. Do đó, một lít nước đá nặng hơn một lít nước. Lý do cho điều này là các liên kết hydro trong nước nhỏ gọn hơn ở dạng lỏng nhưng kém gọn hơn ở trạng thái rắn.

Băng cũng trôi nổi vì sự phức tạp của độ nổi so với lực hấp dẫn. Lực nổi là một lực đẩy hướng lên trên, đẩy mật độ của chất lỏng. Mặt khác, lực hấp dẫn là một lực kéo xuống hướng xuống có liên quan đến mật độ của chất lỏng. Để chất rắn nổi trên chất lỏng, lực đẩy lên phải lớn hơn lực kéo xuống. Do đó, bất cứ khi nào băng được đặt trên mặt nước, lực đẩy lên cao hơn lực kéo xuống.

Ý nghĩa của băng nổi trên mặt nước là gì?

Tính chất độc đáo của nước nổi trên mặt nước giúp cho cá sống trong các vùng nước đóng băng trong mùa đông. Các vùng nước đóng băng từ trên xuống dưới cho phép cá sống trong điều kiện bình thường mặc dù bề mặt đóng băng. Nếu điều ngược lại là đúng, băng sẽ đẩy nước lên đỉnh khiến nó cũng đóng băng. Kết quả là, sông hồ sẽ đóng băng rắn dẫn đến cái chết của tất cả các sinh vật biển.