Найти в Дзене

Почему лёд не тонет: как вода нарушила привычные законы физики

Приходилось ли вам задумываться над тем, почему кубик льда всегда плавает на поверхности, а не идёт ко дну, как любой «нормальный» твёрдый предмет? За этим простым бытовым явлением скрывается одна из самых важных аномалий в природе — и именно она позволила нам с вами существовать. Обычно при охлаждении вещество сжимается — его молекулы теряют энергию и располагаются ближе друг к другу. Но вода — исключение! При +4°C вода достигает своей максимальной плотности. А при дальнейшем охлаждении (и превращении в лёд) она… расширяется! Молекулы воды в кристаллической решётке льда образуют особую структуру с пустотами (гексагональная решётка, гекса = 6). Проще говоря: Вода при +4°C: плотная, тяжёлая Лёд при 0°C: объёмный, но «дырявый» → менее плотный И поскольку лёд легче воды — он всплывает. Давайте представим на минутку: -Осенью образующийся лёд опускался бы на дно рек и озёр. -Новые слои льда продолжали бы нарастать сверху и тоже тонуть. -К концу зимы водоём промёрз бы полностью — от дна до п
Оглавление

Приходилось ли вам задумываться над тем, почему кубик льда всегда плавает на поверхности, а не идёт ко дну, как любой «нормальный» твёрдый предмет? За этим простым бытовым явлением скрывается одна из самых важных аномалий в природе — и именно она позволила нам с вами существовать.

Что происходит на самом деле?

Обычно при охлаждении вещество сжимается — его молекулы теряют энергию и располагаются ближе друг к другу. Но вода — исключение!

При +4°C вода достигает своей максимальной плотности. А при дальнейшем охлаждении (и превращении в лёд) она… расширяется! Молекулы воды в кристаллической решётке льда образуют особую структуру с пустотами (гексагональная решётка, гекса = 6).

Зависимость плотности воды от температуры и структура воды
Зависимость плотности воды от температуры и структура воды

Проще говоря:

Вода при +4°C: плотная, тяжёлая

Лёд при 0°C: объёмный, но «дырявый» → менее плотный

И поскольку лёд легче воды — он всплывает.

Что было бы, если бы лёд тонул?

Давайте представим на минутку:

-Осенью образующийся лёд опускался бы на дно рек и озёр.

-Новые слои льда продолжали бы нарастать сверху и тоже тонуть.

-К концу зимы водоём промёрз бы полностью — от дна до поверхности.

-Вся подводная жизнь — рыбы, растения, микроорганизмы — погибла бы.

-Весной такая глыба льда таяла бы неделями, вызывая катастрофические наводнения.

-К счастью, природа «придумала» иначе: лёд образует на поверхности теплоизолирующий покров, который защищает глубины от промерзания.

Физическое напоминание из холодильника

Вследующий раз, когда будете класть лёд в стакан, вспомните — вы наблюдаете не просто физическое явление, а уникальное свойство, без которого жизни на Земле могло бы не существовать.

А вы знали об этой аномалии? Сталкивались ли с другими «нелогичными» явлениями в природе? 👇

Подписывайся на мою группу ВКонтакте. Там ещё больше интересного.