Warum schwimmt Eis auf dem Wasser?

Warum schwimmt Eis auf dem Wasser?
Anonim

Eis schwimmt auf Wasser, weil es weniger dicht ist als Wasser.

Wenn Wasser zu seiner festen Form gefriert, können seine Moleküle stabilere Wasserstoffbrückenbindungen eingehen, die sie in Positionen fixieren. Da sich die Moleküle nicht bewegen, können sie nicht so viele Wasserstoffbrückenbindungen mit anderen Wassermolekülen eingehen. Dies führt dazu, dass Eiswassermoleküle nicht so nahe beieinander liegen wie im Fall von flüssigem Wasser, wodurch seine Dichte verringert wird.

Die meisten Substanzen in ihrer festen Form sind dichter als ihre flüssigen Formen. Das Gegenteil trifft auf Wasser zu. Diese Eigenschaft von Wasser ist etwas ungewöhnlich und selten.

Wasser ist bei 4 ° C am dichtesten. Bei jeder Temperatur unter oder über 4 ° C wird das Wasser weniger dicht.

Eis schwimmt auf Wasser, weil es weniger dicht ist als Wasser.

Die Dichte ist definiert als Masse pro Volumeneinheit eines Stoffes. Mit Eis ist weniger dicht als Wasser. Wir meinen, dass eine Eisprobe mehr Platz beansprucht als eine Wasserprobe mit der gleichen Masse.

Eis und Wasser bestehen beide aus demselben Element # H_2O #, auch als Wasserstoffdioxid bekannt. Bei ausreichend kalten Temperaturen, normalerweise um 0 Grad Celsius (32 Grad Fahrenheit), erfährt Wasser einen Phasenübergang zu Eis, der als Gefrieren bezeichnet wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Wassermoleküle bei kälteren Temperaturen weniger Energie benötigen und sich weniger bewegen.

Die Wasserstoffbindungen, die sich bilden, wenn Wasser zu Eis gefriert, ermöglichen einen größeren Abstand der Moleküle, wodurch mehr Raum benötigt wird, wodurch die Gesamtdichte abnimmt und sie im Wasser schwimmen.

Der Grund dafür, dass die Dichte bestimmt, ob etwas schweben oder sinken wird, liegt darin, dass das dritte Gesetz von Newton Folgendes feststellt:

#F = ma # woher # F # ist Kraft # m # ist Masse und #ein# ist Beschleunigung.

und daher ist die Schwerkraft für zwei Substanzen mit dem gleichen Volumen für die Substanz mit höherer Masse und damit höherer Dichte größer.