Hvorfor flyder isen på vand?

Hvorfor flyder isen på vand?
Anonim

Ice floats på vand, fordi det er mindre tæt end vand.

Når vandet fryser i sin faste form, er dets molekyler i stand til at danne mere stabile hydrogenbindinger, der lås dem i positioner. Fordi molekylerne ikke bevæger sig, er de ikke i stand til at danne så mange hydrogenbindinger med andre vandmolekyler. Dette fører til, at isvandsmolekyler ikke er så tæt sammen som i tilfælde af flydende vand, hvilket reducerer dens densitet.

De fleste stoffer i deres faste form er mere tætte end deres flydende former. Det modsatte er sandt i vand. Denne egenskab af vand er noget usædvanligt og sjældent.

Vand er faktisk mest tæt ved 4ºC. Ved en temperatur under eller over 4ºC bliver vandet mindre tæt.

Ice floats på vand, fordi det er mindre tæt end vand.

Tæthed defineres som masse pr. Enhedsvolumen af et stof. Ved at sige, at is er mindre tæt end vand, mener vi, at en prøve af is vil tage mere plads end en prøve af vand, der har samme masse.

Is og vand er begge lavet af samme element # H_2O #, ellers kendt som brintdioxid. Ved tilstrækkelig kolde temperaturer, normalt omkring 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit), gennemgår vand en faseovergang til is kaldet frysning. Dette skyldes, at når temperaturen bliver koldere, mister vandmolekylerne energi og bevæger sig mindre.

De hydrogenbindinger, der dannes, når vand fryser i is gør det muligt at adskille molekylerne længere fra hinanden, så de får mere plads, mindsker den samlede tæthed og gør det flydende i vandet.

Årsagen til, at tæthed afgør, om noget vil flyde eller synke, er, som det fremgår af Newtons tredje lov:

#F = ma # hvor # F # er kraft, # M # er masse og #en# er acceleration.

og så vil gravitationsstyrken for to stoffer med samme volumen være større for stoffet med højere masse og dermed højere densitet.