لماذا الثلج يطفو في الماء إذا كانت نفس المادة؟
يطفو الجليد في الماء بسبب كثافته. الجليد هو الحالة الصلبة للمياه. تحتوي هذه الحالة على بنية وشكل ووحدات تخزين محددة جيدًا. عادةً ما تكون كثافة المادة الصلبة أكبر من كثافة السائل ، ولكن العكس يحدث في حالة الماء.
في ظروف الضغط العادية (جو واحد) ، يبدأ الجليد في الحدوث عندما تكون درجة الحرارة أقل من 0 درجة مئوية.
الماء وكثافته
تتشكل جزيئات الماء بواسطة ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين واحدة ، مع الصيغة التمثيلية لـ H2O.
في حالة الضغط العادي ، يكون الماء في حالة سائلة ، بين 0 و 100 درجة مئوية. عندما تكون المياه في هذه الحالة ، تتحرك الجزيئات بدرجة من الحرية لأن درجة الحرارة هذه توفر الطاقة الحركية للجزيئات.
عندما يكون الماء أقل من 0 درجة مئوية ، فإن الجزيئات لا تملك طاقة كافية للانتقال من جانب إلى آخر. كونها قريبة من بعضها البعض ، فهي تتفاعل مع بعضها البعض وترتيب أنفسهم بطرق مختلفة.
جميع الهياكل البلورية التي يمكن أن يكون الجليد لها متناظرة. الترتيب الرئيسي هو سداسية ومع روابط الهيدروجين التي تعطي مساحة أكبر بكثير للهيكل مقارنة مع الماء.
بعد ذلك ، إذا دخلت كمية أكبر من الماء إلى كمية معينة ، فيمكن القول أن الحالة الصلبة للماء أقل كثافة من حالتها السائلة.
بسبب هذا الاختلاف في الكثافة ، تحدث ظاهرة تطفو الجليد في الماء.
أهمية الجليد
يستفيد الناس والحيوانات في جميع أنحاء العالم من هذه الخاصية المائية.
عندما تتشكل طبقات الجليد على أسطح البحيرات والأنهار ، يكون للأنواع التي تعيش في القاع درجة حرارة أعلى قليلاً من 0 درجة مئوية ، وبالتالي فإن الظروف المعيشية تكون مواتية لهم.
يستفيد سكان المناطق التي تنخفض فيها درجات الحرارة عادةً من هذه الخاصية في البحيرات للتزلج وممارسة بعض الألعاب الرياضية.
من ناحية أخرى ، إذا كانت كثافة الجليد أكبر من كثافة المياه ، فستكون القبعات الكبيرة تحت سطح البحر ولن تعكس جميع الأشعة التي تصل إليها.
هذا من شأنه أن يزيد كثيرا من متوسط درجة حرارة الكوكب. بالإضافة إلى ذلك ، لن يكون هناك توزيع البحار كما هو معروف حاليا.
بشكل عام ، يعد الثلج مهمًا جدًا لأنه يحتوي على عدد لا يحصى من الاستخدامات: من المشروبات المنعشة والحفاظ على الطعام إلى بعض التطبيقات في الصناعة الكيميائية والصيدلانية وغيرها.
