Почему лед не тонет в воде: ответы. Почему лед легче воды

БЕСПЛАТНО ответим на Ваши вопросы
По лишению прав, ДТП, страховом возмещении, выезде на встречную полосу и пр. Ежедневно с 9.00 до 21.00
Москва и МО +7 (499) 938-51-97
С-Петербург и ЛО +7 (812) 467-32-86
Бесплатный звонок по России 8-800-350-23-69 доб.418

Что легче лед или вода? Тут простой ответ на этот вопрос

Многие задаются вопросом о том, что именно легче в окружающей среде: вода или лед? Ведь лед – это замороженная вода, а если посмотреть с другой точки зрения, то жидкость – это растаявшие массы льда. Все в нашем мире можно перевернуть с ног на голову и представить в таком виде, что любой процесс идет в обе стороны. Но, продолжая разговор о тяжести и, следовательно, плотности, нельзя не отметить, что лед во многом обязан своему маленькому весу обыкновенному воздуху.

Секреты льда

Тут и догадываться не надо: причина кроется в небольших полостях, которые возникают при замерзании воды. Эти полости заполняются обычным воздухом и это придает льду меньший вес. Очень полезное явление, но не только по этой причине ледяные пласты легче. Не так давно мы рассказывали о том, что наибольшая плотность воды в нормальных условиях достигается при температуре в 4 градуса Цельсия. Это значит, что нулевая температура воды дает меньшую плотность, то есть, больший объем. Именно по этой причине (поскольку лед не может возникнуть при температуре, больше 0), куски льда плавают.

Все интересное просто

Как можно подробнее рассказать об этом интересном явлении? Итак, представим себе процесс, который протекает в воде. Этот процесс называется конвекцией: обмен энергией посредством струек. Течения и струйки есть даже в стоячей воде, от них никуда нельзя деться и даже современные ученые до сих пор не смогли выяснить, что же именно кроется за природой движения воды. Поэтому обмен энергий протекает постоянно. Если идет обмен энергией, то меняется и температура. Добавив к этому изменение плотности, получим, что вода, которая обладает большей плотностью, опускается на дно. Но она не может замерзнуть, ведь она слишком теплая для этого.

Таким образом, на освободившееся место выдвигается вода менее плотная, то есть, уже перешедшая точку в +4 градуса и приближающаяся к нулю. Эта вода имеет все шансы замерзнуть. Итак, основные характеристики, показывающие и доказывающие, что вода более плотная и тяжелая, а лед легче. Прежде всего, это наличие пузырьков воздуха или какого-либо газа (ведь вмерзнуть может как воздух, так и отдельно взятый газ). Во-вторых, низкая плотность и, как следствие, больший объем. Все вместе это дает лишь чуть меньшую плотность.

И если массы льда легче того же объема воды, то совершенно ненамного. Представьте себе разницу лишь в десять процентов. В куске льда может быть огромное количество полостей, но при этом общий их объем будет очень мал. Можно представить себе, что если айсберг плывет по воде, то под кромкой воды скрыто 90% общей массы айсберга. Невероятные объемы и веса, которые порой кажутся просто фантастическими. И все же эти объекты плавают.

Когда в воде есть соль

Все это касается пресной воды. Что же сказать о соленой? Она замерзает при более низкой температуре. Обычно указывают что-то от -3,2 до -3,5 градусов. Получается, что в этом случае, когда плотность воды из-за соли становится больше, а при замерзании ледяные массы частично отторгают соль едва ли не на молекулярном уровне, то разница в плотностях становится куда более весомой. И составляет она уже не десять процентов, а доходит почти до двадцати. То есть, если взять тот же айсберг, то над водой будет находиться 20% его массы, а под водой – 80.

Поскольку очень многое зависит от состава воды, то не всегда можно быстро и объективно сказать, насколько легче объем льда. Но даже без тщательного исследования можно смело сказать, что влага всегда тяжелее, иначе бы сегодня в Арктике нередко попадались подводные айсберги.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

voday.ru

#физика | Почему вода легче… воды?

Одно из самых распространенных веществ на Земле: вода. Она, как и воздух, необходима нам, но мы ее порой совсем не замечаем. Она просто есть. Но, оказывается, обыкновенная вода может менять свой объем и весить то больше, то меньше. При испарении воды, ее нагревании и охлаждении происходят поистине удивительные вещи, о которых мы и узнаем сегодня.

Мюриэль Мэнделл в своей занимательной книге «Phycisc Experiments for Children» излагает интереснейшие мысли о свойствах воды, на основе которых не только юные физики могут узнать немало нового, но и взрослые освежат свои знания, которые давненько не приходилось применять, поэтому они оказались слегка забытыми.

Сегодня речь пойдет об объеме и весе воды. Оказывается, один и тот же объем воды не всегда весит одинаково. И если налить воду в стакан и она не прольется через край — это еще не значит, что она поместится в нем при любых обстоятельствах.

1. При нагревании вода увеличивается в объеме

Поставьте наполненную водой банку в кастрюлю, наполненную сантиметров на пять кипящей водой, и на слабом огне поддерживайте кипение. Вода из банки начнет переливаться через край. Это происходит потому, что при нагревании вода, подобно другим жидкостям, начинает занимать больше пространства. Молекулы отталкиваются друг от друга с большей интенсивностью и это ведет к увеличению объема воды.

2. При охлаждении вода сжимается

Дайте воде в банке остыть при комнатной температуре, или налейте новую воду, и поставьте ее в холодильник. Через некоторое время вы обнаружите, что полная прежде банка уже не полна. При охлаждении до температуры 3,89 градусов по Цельсию вода уменьшает свой объем по мере снижения температуры. Причиной тому стало снижение скорости движения молекул и их сближение друг с другом под воздействием охлаждения.

Казалось бы, все очень просто: чем холоднее вода, тем меньший объем она занимает, но…

3. …объем воды вновь возрастает при замерзании

Наполните банку водой до краев и накройте куском картона. Поставьте ее в морозилку и дождитесь замерзания. Вы обна

hi-news.ru

Почему лед легче воды? - Полезная информация для всех

  • К сожалению, это общее заблуждение, или, вернее, некоторая неточность, которой нас учат, увы, еще в школе. Да, лед иногда плавает в воде потому, что в этом конкретном случае его плотность меньше плотности воды. Но так бывает не всегда, а лишь тогда, когда разность температур льда и воды мала. Если же разница температур воды и льда будет достаточно велика, то плотность льда может оказаться больше плотности воды и лед в ней утонет. Максимальную плотность вода имеет при температуре +3,98 градуса С. Почему это так, и почему при падении температуры плотность воды и затем льда тоже падает, это отдельный вопрос, который здесь не был поставлен. Но при отклонении температуры от этой величины в плюс или минус плотность и льда и воды уменьшается. Так, например, плотность льда при температуре -1 градус С равна плотности воды при температуре, примерно, +9,2 градуса С. Так что лед с температурой -1 градус С непременно утонет в воде, температура которой, например,+10 градусов С. Убедиться в этом сравнительно просто. Этот эксперимент не сложно провести и дома.

  • Вода в твердом состоянии легче жидкой воды, поскольку ее плотность уменьшается, в то время как объем увеличивается, другими словами, при замерзании вода не сжимается, а расширяется. Это уникальное свойство воды, которое ученые не могут толком объяснить.

  • Ученые не могут объяснить сей факт, считается это аномальным свойством воды.Больше ни одно вещество не обладает таким свойством. Однако это свойство позволяет речным обитателям перезимовать, иначе вода в реках промерзала до дна.

  • Вода, превращаясь в лд расширяется. выстраиваясь в кристалл (лд рвт банки, бочки , прочие сосуды).

    Объм становится больше, масса остатся прежняя.

    Следовательно плотность уменьшается.

    Масса при одинаковом объме меньше.

  • Лед это та же вода и он не как не может быть легче по весу чем она, просто превращаясь в лед вода становится более компактной и сжатой, это вызывает впечатление того что вес уменьшился, но на самом деле это не так, просто популярное заблуждение.

  • Фазовый переход вода-лед оказывается не совсем обычным по сравнению с другими процессами кристаллизации жидкостей. Чаще всего жидкое вещество имеет меньшую плотность, чем его кристаллическая фаза и следовательно оказывается более легкой. Жидкий свинец плавает по твердому свинцу, также как жидкий металл. Но у воды имеется такое не уникальное, но очень редкое свойство, по которому при ее кристаллизации плотность льда оказывается меньше плотности воды, то есть лед оказывается легче воды и мало того, он начинает занимать больший объем - многие наверно видели как лопаются наполненные водой бутылки при ее замерзании. Это явление называется отрицательным тепловым расширением.

  • info-4all.ru

    Почему лед не тонет в воде: ответы

    В океане дрейфуют полярные ледяные глыбы и айсберги, и даже в напитках лед никогда не опускается на дно. Можно сделать вывод, что лед не тонет в воде. Почему? Если подумать об этом, то этот вопрос может показаться немного странным, потому что лед твердый и — интуитивно — должен быть тяжелее жидкости. Хотя это утверждение справедливо для большинства веществ, вода является исключением из правила. Воду и лед отличают водородные связи, которые в твердом состоянии делают лед легче, чем когда он находится в жидком состоянии.

    Вопрос научный: почему лед не тонет в воде

    Представим, что мы находимся на уроке под названием «Окружающий мир» в 3 классе. «Почему лед не тонет в воде?», — спрашивает учительница у детей. И малыши, не имея глубоких познаний в физике, начинают рассуждать. «Возможно, это магия?» — заявляет один из детей.

    Действительно, лед крайне необычен. Практически нет никаких других естественных веществ, которые в твердом состоянии могли бы плавать на поверхности жидкости. Это одно из свойств, которое делает воду таким необычным веществом и, если признаться, именно оно изменяет пути эволюции планет.

    Существуют некоторые планеты, которые содержат огромное количество таких жидких углеводородов, как, например, аммиак — тем не менее, при замерзании этот материал опускается на дно. Причина того, почему лед не тонет в воде, заключается в том, что при замерзании вода расширяется, и вместе с этим понижается ее плотность. Интересно, расширение льда может разбить камни — настолько необычен процесс оледенения воды.

    Говоря научным языком, в процессе замерзания устанавливаются быстрые циклы выветривания и определенные химические вещества, выделяемые на поверхности способны растворять минералы. В целом, с замерзанием воды связаны такие процессы и возможности, которых физические свойства других жидкостей не предполагают.

    Плотность льда и воды

    Таким образом, ответ на вопрос о том, почему лед не тонет в воде, а плавает на поверхности, заключается в том, что он имеет более низкую плотность, чем жидкость — но это ответ первого уровня. Для лучшего понимания нужно знать, почему у льда низкая плотность, почему вещи всплывают в первую очередь, как плотность приводит к плаванию.

    Вспомним греческого гения Архимеда, который выяснил, что после погружения определенного предмета в воду объем воды увеличивается на число, равное объему погружаемого объекта. Другими словами, если вы положите глубокое блюдо на поверхность воды, а затем поместите в него тяжелый предмет, то объем воды, который нальется в блюдо, будет точно равен объему объекта. Не имеет значения, объект погружается полностью или частично.

    Свойства воды

    Вода — это удивительное вещество, которое в основном питает жизнь на земле, ведь каждый живой организм нуждается в ней. Одним из наиболее важных свойств воды является то, что она обладает наивысшей плотностью при температуре 4 °C. Так, горячая вода или лед являются менее плотными, чем холодная вода. Менее плотные вещества плавают поверх более плотных веществ.

    Например, во время приготовления салата, можно заметить, что масло находится на поверхности уксуса — это можно объяснить тем, что оно обладает меньшей плотностью. Этот же закон действителен и для объяснения того, почему в воде лед не тонет, а в бензине и керосине — тонет. Просто эти два вещества обладают меньшей, чем у льда, плотностью. Так, если вы запустите в бассейн надувной мячик, он будет плавать на поверхности, если же вы бросите в воду камень — он опустится на дно.

    Какие изменения происходят с водой при замерзании

    Причина того, почему лед не тонет в воде, связана с водородными связями, которые изменяются при замерзании воды. Как известно, вода состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Они прикреплены ковалентными связями, которые невероятно сильны. Однако другой тип связи, который образуется между различными молекулами, называемый водородной связью, слабее. Эти связи образуются потому, что положительно заряженные атомы водорода притягиваются отрицательно заряженными атомами кислорода соседних молекул воды.

    Когда вода теплая, молекулы очень активны, много перемещаются, быстро образуют и разлагают связи с другими молекулами воды. У них есть энергия, чтобы приближаться друг к другу и двигаться быстро. Итак, почему лед не тонет в воде? Химия скрывает ответ.

    Физико-химия льда

    По мере того, как температура воды опускается ниже 4 °C, кинетическая энергия жидкости уменьшается, поэтому молекулы больше не перемещаются. У них нет энергии для перемещения и такого же легкого, как при высокой температуре, разрыва и формирования связей. Вместо этого они образуют больше водородных связей с другими молекулами воды с образованием гексагональных структур решетки.

    Они образуют эти структуры, чтобы поддерживать отрицательно заряженные молекулы кислорода друг от друга. В середине шестиугольников, образуемых в результате деятельности молекул, много пустоты.

    Лед тонет в воде — причины

    Лед фактически на 9% менее плотный, чем жидкая вода. Поэтому лед занимает больше места, чем вода. Практически это имеет смысл, потому что лед расширяется. Вот почему не рекомендуют замораживать стеклянную бутылку воды — замороженная вода может создавать большие трещины даже в бетоне. Если у вас есть литровая бутылка льда и литровая бутылка воды, тогда бутылка с ледяной водой будет легче. Молекулы находятся дальше друг от друга в этой точке, чем когда вещество находится в жидком состоянии. Вот почему лед не тонет в воде.

    Когда лед тает, стабильная кристаллическая структура разрушается и становится плотнее. Когда вода прогревается до 4 °C, она получает энергию, и молекулы движутся быстрее и дальше. Именно по этой причине горячая вода занимает больше места, чем холодная вода, и плавает поверх холодной воды — она обладает меньшей плотностью. Вспомните, когда вы находитесь на озере, во время купания верхний слой воды всегда приятный и теплый, однако когда вы опускаете свои ноги глубже, ощущаете холод нижнего слоя.

    Значение процесса замерзания воды в функционировании планеты

    Несмотря на то что вопрос «Почему лед не тонет в воде?» для 3 класса, очень важно понимать, почему этот процесс происходит и какое имеет значение для планеты. Так, плавучесть льда имеет важные последствия для жизни на Земле. Озера замерзают зимой в холодных местах — это позволяет рыбе и другим водным животным выживать под ледяным покрывалом. Если бы замерзло дно, то высока вероятность того, что все озеро могло бы быть заморожено.

    В таких условиях в живых не осталось бы ни единого организма.

    Если бы плотность льда была выше плотности воды, то в океанах лед бы опустился, и ледяные шапки, которые в таком случае находились бы на дне, не позволили бы кому-либо там жить. На дне океана было бы полно льда — и во что бы это все превратилось? Кроме всего прочего, полярный лед важен, поскольку он отражает свет и предохраняет планету Земля от чрезмерного перегревания.

    fb.ru

    Почему лед плавает в воде? | | Вода

    Почему лед плавает в воде? Почему вода способна растворять так много различных веществ? Почему полотенце способно впитывать воду снизу вверх, вопреки законам тяготения? Если предположить, что вода пришла к нам из иного мира, эти и прочие загадки, окружающие воду, покажутся менее сложными для понимания.

    Если бы вода вела себя как все другие вещества на земле, не было бы нас с вами.

    Вода — это нечто настолько простое, что мы редко думаем о ней. Однако, нет ничего более загадочного, чем простая вода. Самая большая загадка воды: почему лед плавает. Любое другое вещество, переходя из жидкого состояния в твердое, становится более тяжелым, поскольку плотность вещества возрастает.

    Вода, переходя из жидкого состояния в твердое, напротив, становиться более легкой.

    В структуре льда частички воды располагаются очень упорядоченно, с большим количеством свободного пространства между частичками. Объем льда больше объема воды, из которого он образовался. Объем больше, плотность меньше — лед легче воды, поэтому в воде он не тонет. Огромные глыбы льда, айсберги — не тонут в воде.

    • Когда лед снова превращается в воду, частички становятся в сотни тысяч раз более активными, а свободное пространство заполняется.

    Жидкая форма воды более плотная и тяжелая, чем твердая форма. Самой тяжелой вода становится при температуре + 4°С. По мере повышения температуры, частички воды становятся более активными, что приводит к уменьшению ее плотности.

    Какой бы холодной зима не стояла над водоемом, температура воды у дна постоянная: +4°С. Все, что живет на дне, может пережить длинные зимы подо льдом. Лед легче воды. Своим панцирем на поверхности воды, он защищает дно водоема от промерзания.

    voda.molodostivivat.ru

    Почему лед легче воды?

    1
    • Авто и мото
      • Автоспорт
      • Автострахование
      • Автомобили
      • Сервис, Обслуживание, Тюнинг
      • Сервис, уход и ремонт
      • Выбор автомобиля, мотоцикла
      • ГИБДД, Обучение, Права
      • Оформление авто-мото сделок
      • Прочие Авто-темы
    • ДОСУГ И РАЗВЛЕЧЕНИЯ
      • Искусство и развлечения
      • Концерты, Выставки, Спектакли
      • Кино, Театр
      • Живопись, Графика
      • Прочие искусства
      • Новости и общество
      • Светская жизнь и Шоубизнес
      • Политика
      • Общество
      • Общество, Политика, СМИ
      • Комнатные растения
      • Досуг, Развлечения
      • Игры без компьютера
      • Магия
      • Мистика, Эзотерика
      • Гадания
      • Сны
      • Гороскопы
      • Прочие предсказания
      • Прочие развлечения
      • Обработка видеозаписей
      • Обработка и печать фо

    woprosi.ru

    Почему лед плавает — Интересные факты

    Прежде чем найти ответ на этот вопрос, нужно выяснить, что такое лед, и как он образуется.

    С приближением зимних холодов температура воздуха приближается к нулю, говорят, «опускается». При охлаждении до +4°C вода сжимается и имеет самый большой вес и плотность. Когда же ударит мороз в 0°C и ниже, вода замерзает. При этом она расширяется, вес и плотность уменьшаются, а вот объем увеличивается.

    Поэтому лед становится гораздо легче, чем та вода, из которой он образовался. А все предметы, более легкие, чем вода, плавают на ее поверхности. Например, кусок древесины или бревно легче воды в 2 раза.

    При этом действует так называемый закон Архимеда. Еще в III веке до н.э. он сформулировал закон, согласно которому тело выталкивается на поверхность воды с силой, которая равна весу вытесненной им жидкости.

    Почему лед плавает?

    Действие этого закона наглядно можно наблюдать на айсбергах. Со страшным шумом и грохотом огромный отколовшийся кусок подтаявшего ледника падает в воду. Лед лишь на одну десятую легче воды, поэтому именно такую часть ледника мы и видим. А основная огромная его часть скрыта под водой. Сколько смог лед вытеснить воды – столько его и плавает видимым на поверхности.

    Вода, которая превращается в лед, обладает огромной силой. Все знают, что если налить в стеклянную бутылку воды и выставить на мороз, расширяющаяся вода с силой разорвет стекло – бутылка просто-напросто лопнет.

    Да что там хрупкое стекло! Вроде бы уж насколько прочен чугун, и тот лопается под воздействием находящейся внутри замерзшей воды.

    В природе это можно наблюдать при разрушении горных скал. Попадает капелька воды в мельчайшую трещину, замерзает, за ней другая, третья. Трещина все расширяется, и в конце концов скала может развалиться на части. Финские каменотесы таким образом облегчают себе работу и в каменоломнях дробят камни, заливая в трещины воду.

    www.abcfact.ru



    О сайте

    Онлайн-журнал "Автобайки" - первое на постсоветском пространстве издание, призванное осветить проблемы радовых автолюбителей с привлечение экспертов в области автомобилестроения, автоюристов, автомехаников. Вопросы и пожелания о работе сайта принимаются по адресу: Онлайн-журнал "Автобайки"