Belki de herkes donduğunda suyun yüzeyinde nasıl ince bir buz kabuğunun oluştuğunu gözlemlemiştir. Kırık, yüzeyde akıyor ve onu boğmak imkansız. Ve mesele şu ki, katı su sıvı sudan daha hafiftir.
Arşimet yasası
Buzun su yüzeyinde yüzmek ve katlamak için inanılmaz yeteneği, ortaokul ve lisede incelenen temel fiziksel özelliklerden başka bir şey değildir. Maddelerin, örneğin bir termometredeki cıva gibi, ısıtıldıklarında genleşme eğiliminde oldukları kesin olarak bilinmektedir; ayrıca, sıcaklık düştüğünde, su donar ve hacmi artar, rezervuarların yüzeyinde bir buz kabuğu oluşturur.
Donmuş su hacmindeki artış, soğukta sıvı içeren kapları unutanlarla genellikle acımasız bir şaka yapar. Su, kelimenin tam anlamıyla kabı parçalara ayırır.
Yeni oluşan buz kütlesinde havayla dolu mikroskobik gözeneklerin ortaya çıktığı görüşü yanlış değildir, ancak yüzer gerçeğini de tam olarak açıklayamaz. Daha sonra Arşimet yasası adını alan antik Yunan bilim adamı tarafından türetilen ve formüle edilen ilkelere göre, bir sıvıya daldırılan cisimler, sıvının yer değiştirdiği sıvının ağırlık özelliklerine eşit bir kuvvetle sıvının dışına itilir. bu vücut.
su fiziği
Buzun sudan yaklaşık onda bir daha hafif olduğu kesin olarak bilinir, bu nedenle dev buzdağları okyanusta toplam hacimlerinin yaklaşık onda dokuzu kadar batıktır ve yalnızca küçük bir kısmı için görülebilir. Bu ağırlık farklılıkları, suda düzenli bir yapıya sahip olmadığı bilinen ve moleküllerin sürekli hareketi ve çarpışması ile karakterize edilen kristal kafesin özellikleri ile açıklanmaktadır. Bu, molekülleri düşük sıcaklıkların etkisi altında düşük hareketlilik ve küçük bir enerji bileşeni ve buna bağlı olarak daha düşük yoğunluk gösteren buza kıyasla daha yüksek su yoğunluğunu açıklar.
Suyun 4 ° C sıcaklıkta maksimum yoğunluğa ve ağırlığa sahip olduğu da bilinmektedir, daha fazla bir azalma, buzun özelliklerini açıklayan yoğunluk indeksinde bir genişleme ve azalmaya yol açar. Bu nedenle, rezervuarlarda dört derecelik ağır su dibe çökerek daha soğuk olanın yükselmesini ve batmayan buza dönüşmesini mümkün kılar.
Buzun kendine has özellikleri vardır, örneğin yabancı elementlere karşı dirençlidir, düşük reaktiviteye sahiptir, hidrojen atomlarının hareketliliğinde farklılık gösterir ve bu nedenle düşük bir verim noktasına sahiptir.
Bu özelliğin Dünya'daki yaşamın korunması için temel olduğu açıktır, çünkü buz su sütununun altına batma kabiliyetine sahip olsaydı, zamanla, sıcaklıklardaki bir düşüşten sonra Dünya'nın tüm su kütleleri sürekli olarak katmanlarla dolabilirdi. buz yüzeyinde oluşan, doğal bir felakete ve ekvatordan karşı kutuplara kadar su kütlelerinin flora ve faunasının tamamen yok olmasına yol açacaktır.
