얼음이 떠 다니는 이유는 바다에 극지방의 얼음과 빙산이 있고 음료의 얼음이 떠 다니는 이유입니다. 생각해 보면 얼음이 단단하고 직관적이기 때문에 조금 이상하게 보일지 모르지만, 액체 나 가라 앉는 것보다 무거워 야합니다. 이것은 대부분의 물질에 해당되지만 물은 예외입니다. 수소 결합과 고체 상태는 실제로 액체보다 가볍습니다.

얼음은 밀도가 낮습니다.

물은 기본적으로 놀라운 물질입니다. 모든 생명체가 필요로합니다. 그것은 또한 삶이있는 그대로가되도록하는 몇 가지 흥미로운 속성을 가지고 있습니다. 가장 중요한 특성 중 하나는 물이 4 ° C (40 ° F)에서 가장 밀도가 높다는 것입니다. 뜨거운 물과 얼음은 모두 시원한 물보다 밀도가 낮습니다. 밀도가 낮은 물질은 밀도가 높은 물질 위에 떠 있습니다. 예를 들어, 샐러드 드레싱 오일은 밀도가 낮기 때문에 식초 위에 떠 있습니다. 모든 것에 동일하게 적용됩니다. 수영장에 파열 된 비치 볼이 있으면 떠 있고 바위가 있으면 가라 앉습니다.

얼음이 물보다 밀도가 낮은 이유는 수소 결합과 관련이 있습니다. 아시다시피 물은 하나의 산소와 두 개의 수소 원자로 구성됩니다. 그들은 매우 강한 공유 결합으로 연결됩니다. 그러나 수소 결합이라고 불리는 다른 물 분자 사이에 또 다른 유형의 결합이 형성되는데, 이는 더 약합니다. 이러한 결합은 양으로 하전 된 수소 원자가 근처 물 분자의 음으로 하전 된 산소 원자를 끌어 당기기 때문에 형성됩니다. 물이 따뜻할 때 분자는 매우 활동적이며 많이 움직이며 다른 물 분자와의 결합을 빠르게 형성하고 끊습니다. 그들은 서로 더 가까이 밀고 빠르게 움직일 수있는 에너지를 가지고 있습니다.

물이 4 ° C 아래로 내려 가면 운동 에너지가 감소하여 분자가 너무 많이 움직이지 않습니다. 더 이상. 그들은 그렇게 쉽게 움직이고 끊고 유대를 형성 할 에너지가 없습니다. 대신, 그들은 다른 물 분자와 더 많은 수소 결합을 형성하여 육각형 격자 구조를 형성합니다. 그들은 이러한 구조를 형성하여 음으로 하전 된 산소 분자를 분리합니다. 육각형의 중앙에는 많은 빈 공간이 있습니다.

얼음은 실제로 액체 물보다 밀도가 약 9 % 낮습니다. 따라서 얼음은 물보다 더 많은 공간을 차지합니다. 실제로 이것은 얼음이 팽창하기 때문에 의미가 있습니다. 유리 병에 물을 얼려서는 안되며 물이 얼면 콘크리트에 더 큰 균열이 생길 수 있습니다. 1 리터의 얼음 병과 1 리터의 물병이 있다면 얼음 물병이 더 가볍습니다. 물이 더 따뜻할 때보 다이 시점에서 분자들은 서로 더 멀리 떨어져 있습니다. 따라서 얼음은 물이나 떠 다니는 것보다 밀도가 낮습니다.

얼음이 녹 으면 안정된 결정 구조가 무너지고 갑자기 밀도가 높아집니다. 물이 4 ° C를지나 따뜻해지면 에너지를 얻고 분자는 더 빠르고 멀리 떨어져 이동합니다. 따라서 뜨거운 물은 차가운 물보다 더 많은 공간을 차지하고 밀도가 낮기 때문에 차가운 물 위에 떠 있습니다. 수영하러 호수에 가면 최상층이 따뜻하고 따뜻하지만 다리를 아래에 붙이면 갑자기 훨씬 추워집니다.

지구에 중요합니다.

그렇다면 이것이 왜 중요할까요? 얼음의 부력은 지구상의 생명체에 중요한 영향을 미칩니다. 겨울에는 추운 곳에서 호수가 얼어 붙어 물고기와 다른 동물이 아래에서 생존 할 수 있습니다. 바닥이 얼면 호수 전체가 얼어 붙을 수 있고 호수에서 겨울을 살아남을 수있는 것은 거의 없습니다. 북쪽 바다 나 남쪽 바다에서 얼음이 가라 앉으면 만년설이 모두 바다 밑바닥에 위치하여 그곳에서 아무것도 살 수 없게됩니다. 해저는 얼음으로 가득 차있을 것입니다. 또한 극지방의 얼음은 빛을 반사하고 지구가 너무 따뜻해지는 것을 방지하기 때문에 중요합니다.