L'acqua è un composto che esiste in tre forme: solido, liquido e gas. La forma solida dell'acqua è il ghiaccio, la forma liquida è l'acqua e la forma gassosa è chiamata vapore o vapore. In genere, il ghiaccio galleggia sulla forma liquida dell'acqua, a differenza di altri solidi che affondano quando vengono immessi nell'acqua. Il comportamento unico dell'acqua è stato oggetto di discussione in molti forum poiché sia il ghiaccio che l'acqua sono acqua.
Perché il ghiaccio galleggia?
Il ghiaccio galleggia sull'acqua perché è meno denso dell'acqua. Il principio di Archimede afferma che per far galleggiare un oggetto sull'acqua, deve spostare una quantità uguale di acqua. Di solito, gli oggetti solidi sono più densi dei liquidi. La logica è supportata dalla chimica poiché le molecole che costituiscono i solidi sono strettamente legate l'una all'altra, rendendole più compatte. Quindi, sono più pesanti di liquidi e gas. Tuttavia, il ghiaccio è un'eccezione perché è meno denso dell'acqua e quindi galleggia su di esso.
Nella maggior parte dei casi, il raffreddamento di un liquido porta ad un aumento della sua densità fino a quando diventa solido. A quel punto, raggiunge la sua massima densità. L'acqua si comporta in modo leggermente diverso rispetto agli altri liquidi. Mentre continuate a raffreddare l'acqua, la sua densità aumenta. Tuttavia, invece di raggiungere la massima densità quando si blocca, raggiunge la massima densità a 4 gradi Celsius. Raffreddare l'acqua oltre i gradi 4 porta ad una diminuzione della sua densità a causa della natura unica dei legami idrogeno. Quando l'acqua diventa ghiaccio, ha una densità inferiore all'acqua. Più specificamente, l'acqua è 9% meno densa dell'acqua, quindi occupa 9% di spazio in più. Di conseguenza, un litro di ghiaccio pesa meno di un litro d'acqua. La ragione di ciò è che i legami idrogeno in acqua sono più compatti in forma liquida ma meno compatti allo stato solido.
Anche il ghiaccio galleggia a causa della complessità del galleggiamento rispetto alla forza gravitazionale. La forza di galleggiamento è una "spinta verso l'alto" verso la densità del liquido. D'altra parte, la gravità è una "spinta verso il basso" che si riferisce alla densità del liquido. Affinché un solido galleggi su un liquido, la spinta verso l'alto dovrebbe essere maggiore della trazione verso il basso. Pertanto, ogni volta che il ghiaccio viene posto sull'acqua, la spinta verso l'alto è maggiore della trazione verso il basso.
Qual è il significato del ghiaccio che galleggia sull'acqua?
La proprietà unica dell'acqua che galleggia sull'acqua rende la sopravvivenza possibile per i pesci che vivono in corpi idrici che si congelano durante l'inverno. I corpi idrici si congelano dall'alto verso il basso consentendo ai pesci di vivere in circostanze normali nonostante la superficie ghiacciata. Se fosse vero il contrario, il ghiaccio sposterebbe l'acqua verso l'alto provocando anche il congelamento. Di conseguenza, fiumi e laghi congelerebbero il solido portando alla morte di tutta la vita marina.
