Waarom drijft ijs op water?

Waarom drijft ijs op water?
Anonim

IJs drijft op water omdat het minder dicht is dan water.

Wanneer water bevriest in zijn vaste vorm, zijn zijn moleculen in staat om stabielere waterstofbruggen te vormen die ze in posities vergrendelen. Omdat de moleculen niet in beweging zijn, zijn ze niet in staat om zoveel waterstofbruggen met andere watermoleculen te vormen. Dit leidt ertoe dat ijswatermoleculen niet zo dicht bij elkaar liggen als in het geval van vloeibaar water, waardoor de dichtheid ervan wordt verminderd.

De meeste stoffen in hun vaste vorm zijn dichter dan hun vloeibare vormen. Het tegenovergestelde is waar in water. Deze eigenschap van water is enigszins ongewoon en zeldzaam.

Water is het dichtst bij 4 ° C. Bij elke temperatuur onder of boven 4 ° C wordt het water minder dicht.

IJs drijft op water omdat het minder dicht is dan water.

Dichtheid wordt gedefinieerd als massa per volume-eenheid van een stof. Door te zeggen dat ijs minder dicht is dan water, bedoelen we dat een ijsmonster meer ruimte inneemt dan een monster water dat dezelfde massa heeft.

IJs en water zijn beide gemaakt van hetzelfde element # H_2O #, ook bekend als waterstof dioxide. Bij voldoende lage temperaturen, meestal rond de 0 graden Celsius, ondergaat water een fase-overgang naar bevroren ijs. Dit komt omdat als de temperatuur kouder wordt, de watermoleculen energie verliezen en minder bewegen.

De waterstofbruggen die ontstaan wanneer water bevriest in ijs, maken het mogelijk dat de moleculen verder uit elkaar worden geplaatst, waardoor ze meer ruimte innemen, waardoor de algehele dichtheid afneemt en deze in het water zweeft.

De reden dat dichtheid bepaalt of iets zal zweven of zinken, is omdat, zoals gesteld door de derde wet van Newton:

#F = ma # waar # F # is kracht, # M # is massa en #een# is versnelling.

en dus zal de zwaartekracht voor twee stoffen met hetzelfde volume groter zijn voor de stof met hogere massa en dus hogere dichtheid.