なぜ氷が浮かぶの？

水は、固体、液体、気体の3つの形態で存在する化合物です。 固体状の水は氷であり、液体状は水であり、そして気体状は水蒸気または蒸気と呼ばれる。 通常、氷は水の上に置いたときに沈む他の固体とは異なり、液体の形の水の上に浮かんでいます。 氷と水は水であるため、水の独特な挙動は多くのフォーラムで議論されています。

なぜ氷が浮かぶの？

氷は水よりも密度が低いので水に浮かぶ。 アルキメデスの原則では、物体が水に浮かぶためには、同じ量の水を置き換える必要があると述べています。 通常、固体のオブジェクトは液体よりも密度が高くなります。 固体を構成する分子は互いに密接に結合し、それらをよりコンパクトにするので、論理は化学によって裏付けられています。 したがって、それらは液体や気体よりも重量があります。 ただし、氷は水よりも密度が低く、その上に浮かぶため例外です。

ほとんどの場合、液体を冷却すると、液体が固体になるまで密度が上がります。 その時点で、それはその最大密度に達する。 水は他の液体と比べてわずかに異なる振る舞いをします。 あなたが水を冷やし続けると、その密度は上がります。 しかし、凍結すると最大密度に達するのではなく、摂氏4度で最高の密度になります。 水を4度を超えて冷却すると、水素結合の独特の性質により、密度が低下します。 水が氷になる頃には、水は水より密度が低くなっています。 より具体的には、水は水よりも9％密度が低いため、9％の追加スペースを占めます。 その結果、1リットルの氷の重さは1リットルの水より少なくなります。 この理由は、水中の水素結合が液体形態ではよりコンパクトであるが固体状態ではそれほどコンパクトではないからである。

浮力と重力の複雑さのために、氷も浮かんでいます。 浮力は液体の密度への「上向きの押し」です。 一方、重力は液体の密度に関連する「下方への引っ張り」です。 固体が液体上を浮遊するためには、上方への押しは下方への引っ張りよりも大きくなければなりません。 したがって、氷が水の上に置かれるときはいつでも、上向きの押しは下向きの引っ張りよりも大きい。

水に浮かぶ氷の意味は何ですか？

水に浮かぶ水のユニークな性質は、冬の間に凍る水域に住む魚の生存を可能にします。 水域は上から下へと凍結し、凍った表面にもかかわらず魚は通常の状況下で生きることができます。 反対のことが当てはまる場合、氷が水を上に移動させて、それを凍結させることにもなります。 その結果、河川や湖沼は凍って固まり、すべての海洋生物が死んでしまいます。