Ľad a hustota vody

Prečo ľad pláva na hladine vody, skôr ako klesá ako väčšina tuhých látok? Odpoveď na túto otázku má dve časti. Najprv sa pozrime, prečo niečo pláva. Potom sa pozrime, prečo sa ľad vznáša na povrchu tekutej vody, namiesto toho, aby klesol na dno.

Látka pláva, ak je menej hustá alebo má menšiu hmotnosť na jednotku objemu ako iné zložky v zmesi. Napríklad, ak hodíte hrsť kameňov do vedra s vodou, kamene, ktoré sú hustý v porovnaní s vodou klesne. Voda, ktorá je menej hustá ako skaly, bude plávať. V zásade horniny vytlačia vodu z cesty alebo ju vytlačia. Aby mohol predmet plávať, musí premiestniť hmotnosť tekutiny rovnajúcu sa jeho vlastnej hmotnosti.

Voda dosahuje svoju maximálnu hustotu pri 4 ° C (40 ° F). Keď sa ďalej ochladzuje a zamŕza na ľad, stáva sa menej hustým. Na druhej strane je väčšina látok najsilnejšia v pevnom (mrazenom) stave ako v tekutom stave. Voda je odlišná kvôli vodíková väzba.

molekula vody je vyrobený z jedného kyslíka atóm a dva atómy vodíka sú navzájom silne spojené pomocou

Ľadové plaváky, pretože je asi o 9% menej hustá ako tekutá voda. Inými slovami, ľad zaberá asi o 9% viac priestoru ako voda, takže liter ľadu váži menej ako liter vody. Ťažšia voda vytlačí ľahší ľad, takže ľad plaváky hore. Jedným z dôsledkov je, že jazerá a rieky zamrznú zhora nadol, čo umožňuje prežiť ryby, aj keď sa povrch jazera zamrzol. Keby sa potopil ľad, voda by sa vytlačila na vrchol a vystavila by sa nižšej teplote, čo by prinútilo rieky a jazerá, aby sa naplnili ľadom a zamrzli.

Nie však všetok vodný ľad pláva na pravidelnej vode. Ľad vyrobený pomocou ťažkej vody, ktorá obsahuje deutérium izotopu vodíka, klesá v pravidelnej vode. K vodíkovému spojeniu stále dochádza, ale nestačí to na vyrovnanie rozdielov hmotnosti medzi normálnou a ťažkou vodou. Ťažký vodný ľad klesá v ťažkej vode.