Có lẽ mọi người đã quan sát cách một lớp băng mỏng hình thành trên bề mặt nước khi nó đóng băng. Bị hỏng, nó chạy trên bề mặt, và đơn giản là không thể nhấn chìm nó. Và vấn đề là nước rắn nhẹ hơn nước lỏng.
Luật của Archimedes
Khả năng đáng kinh ngạc của băng nổi và nổi trên bề mặt nước không có gì khác ngoài các tính chất vật lý cơ bản, được nghiên cứu trong quá trình học trung học cơ sở và trung học phổ thông. Người ta biết chắc chắn rằng các chất khi bị nung nóng có xu hướng nở ra, chẳng hạn như thủy ngân trong nhiệt kế; ngoài ra, khi nhiệt độ giảm xuống, nước đóng băng và tăng thể tích, tạo thành lớp vỏ băng trên bề mặt của các bể chứa.
Sự gia tăng thể tích của nước đóng băng thường là một trò đùa tàn nhẫn với những người để quên vật chứa có chất lỏng trong giá lạnh. Nước theo đúng nghĩa đen sẽ xé toạc thùng chứa.
Ý kiến cho rằng các lỗ cực nhỏ chứa đầy không khí xuất hiện trong khối băng mới hình thành là không sai, nhưng nó cũng không thể giải thích sự thật nổi lên một cách hợp lý. Theo các nguyên tắc do nhà khoa học Hy Lạp cổ đại, sau này đặt tên là định luật Archimedes, các vật thể chìm trong chất lỏng bị đẩy ra khỏi nó với một lực tương đương với đặc tính trọng lượng của chất lỏng bị dịch chuyển bởi cơ thể này.
Vật lý của nước
Người ta chắc chắn rằng băng nhẹ hơn nước khoảng 1/10, đó là lý do tại sao các tảng băng trôi khổng lồ bị nhấn chìm trong đại dương khoảng 9/10 tổng thể tích của chúng và chỉ có thể nhìn thấy được trong một phần nhỏ. Sự khác biệt về trọng lượng này được giải thích bởi các đặc tính của mạng tinh thể, được biết là không có cấu trúc trật tự trong nước và được đặc trưng bởi sự chuyển động và va chạm liên tục của các phân tử. Điều này giải thích mật độ của nước cao hơn so với nước đá, các phân tử trong đó, dưới tác động của nhiệt độ thấp, cho thấy độ linh động thấp và thành phần năng lượng nhỏ, do đó, mật độ thấp hơn.
Người ta cũng biết rằng nước có tỷ trọng và trọng lượng tối đa ở nhiệt độ 4 ° C, sự giảm hơn nữa dẫn đến sự giãn nở và giảm chỉ số tỷ trọng, điều này giải thích tính chất của nước đá. Đó là lý do tại sao, trong các hồ chứa, nước nặng ở 4 độ chìm xuống đáy, làm cho nước lạnh hơn có thể trồi lên và biến thành băng không chìm.
Nước đá có các tính chất cụ thể, ví dụ, nó có khả năng chống lại các yếu tố lạ, có độ phản ứng thấp, khác về độ linh động của các nguyên tử hydro, và do đó có điểm năng suất thấp.
Rõ ràng tính chất này là cơ bản để bảo tồn sự sống trên Trái đất, bởi vì nếu băng có khả năng chìm dưới cột nước, thì theo thời gian, tất cả các vùng nước trên Trái đất sau khi giảm nhiệt độ có thể lấp đầy bằng các lớp liên tục. hình thành trên bề mặt băng, điều này sẽ dẫn đến một thảm họa tự nhiên và sự biến mất hoàn toàn của hệ thực vật và động vật của các vùng nước từ xích đạo đến các cực đối diện.
