얼음이 떠 다니는 이유는 무엇입니까?

물은 고체, 액체 및 기체의 세 가지 형태로 존재하는 화합물입니다. 고체 형태의 물은 얼음이고, 액체 형태는 물이며, 기체 형태는 증기 또는 증기라고합니다. 일반적으로 얼음은 물 위에 놓을 때 가라 앉는 다른 고체와 달리 액체 형태의 물 위에 떠 있습니다. 물의 독특한 행동은 얼음과 물이 모두 물이기 때문에 많은 포럼에서 논의 된 바 있습니다.

얼음이 떠 다니는 이유는 무엇입니까?

물은 물보다 밀도가 낮기 때문에 물 위에 떠있게됩니다. 아르키메데스 원리 (Archimedes Principle)는 물 위에 뜨는 물체가 동일한 양의 물을 대체해야한다는 것을 명시합니다. 일반적으로 고체 물체는 액체보다 밀도가 높습니다. 이 논리는 고체를 구성하는 분자들이 서로 밀착되어있어 화학적으로 뒷받침되어보다 콤팩트 해졌습니다. 따라서, 그들은 액체와 가스보다 더 비쌉니다. 그러나 얼음은 예외적으로 물보다 밀도가 낮기 때문에 얼음 위에 뜬다.

대부분의 경우, 액체를 냉각하면 고체가 될 때까지 밀도가 증가합니다. 이 시점에서 최대 밀도를 얻습니다. 물은 다른 액체에 비해 약간 다르게 작용합니다. 당신이 계속해서 물을 차가울수록 밀도가 높아집니다. 그러나 동결 될 때 최대 밀도에 도달하는 대신 섭씨 4도에서 최고 밀도를 얻습니다. 물을 4도 이상으로 냉각하면 수소 결합의 고유 한 특성으로 인해 밀도가 감소합니다. 물이 얼음이 될 때쯤에는 물보다 밀도가 낮습니다. 보다 구체적으로 물은 물보다 9 % 밀도가 낮으므로 9 %의 추가 공간을 차지합니다. 결과적으로 얼음 1 리터의 무게는 1 리터 미만입니다. 그 이유는 물 속에있는 수소 결합이 액체 형태에서는 더 콤팩트하지만 고체 상태에서는 덜 콤팩트하다는 것입니다.

부력과 중력의 복잡성으로 인해 얼음도 뜨게됩니다. 부력은 액체의 밀도를 "위로 밀어 올리는"힘입니다. 다른 한편, 중력은 액체의 밀도와 관련된 "하향 당김"입니다. 액체 위에 고체가 뜨는 경우, 위쪽으로 밀기는 아래쪽으로 당기는 것보다 커야합니다. 그러므로, 얼음이 물 위에 놓여질 때마다, 상향 밀기는 하강 밀기보다 더 큽니다.

물 위에 뜨는 얼음의 중요성은 무엇입니까?

물 위에 떠있는 독특한 물성은 겨울에 얼어 붙은 수역에 사는 물고기에게 생존을 가능하게합니다. 수역은 위에서 아래로 동결되어 물고기가 얼어 붙은 표면에도 불구하고 정상적인 환경에서 살 수있게합니다. 그 반대가 사실이라면 얼음이 물을 꼭대기로 옮겨서 얼음이 얼어 붙을 것입니다. 결과적으로, 강과 호수는 단호하게 결빙되어 모든 해양 생물의 죽음을 가져 왔습니다.