Содержание
Что более тяжелое?
Учёные взвесили на точных весах образцы одинаковых объёмов H2O в жидком и твёрдом состояниях. Оказалось, что 250 мл пресной воды весит 249,6 г, а замёрзшей – 229 г, поэтому лед легче воды.
Ответ подтверждается простым опытом. Достаточно поместить в стакан с водой кусочек льда. Последний не погрузится в жидкость, а будет плавать на поверхности.
Почему лед не тонет в воде, подскажет видео:
Почему ледышка легче, чем H2O?
Масса вещества напрямую зависит от его плотности. Чем больше значение этого параметра, тем тяжелее образец. Оказывается, при понижении температуры вода изменяет свой объём и плотность по-разному.
Охлаждаясь до значения 3,86 °С, она сжимается, достигая максимального значения 1000 кг/м3. Но при приближении точки замерзания эта жидкость начинает расширяться. Объём увеличивается до 9%.
Таблица плотности H2O:
Температура, °С | Плотность, кг/м3 |
20 | 998,2 |
10 | 999,7 |
3,86 | 1000 |
0,1 | 999,8 |
-5 | 917,5 |
-10 | 918,9 |
Примечание: данные приведены для нормального атмосферного давления.
Отличия по другим параметрам
Кроме плотности лёд от воды отличается по следующим параметрам:
-
Агрегатным состоянием. Вода – это жидкость, которая не сохраняет свою форму, а заполняет объём сосуда или растекается по поверхности.
Её замёрзший кусок – это тоже H2O, но в твёрдом состоянии. Он не изменяет свою форму, если температура не поднимается выше нуля.
- Расположением молекул. Молекулы воды двигаются хаотично, хотя сохраняют связи между собой. Благодаря этому жидкость обладает текучестью. При замерзании вещество приобретает кристаллическую структуру в форме тетраэдра. Все молекулы прочно связаны, находятся на равных расстояниях на вершинах этой фигуры.
- Удельной теплоёмкостью. Удельная теплоёмкость воды – 1 ккал/ (кг °С). Но чтобы нагреть 1 кг её в твёрдом состоянии, на 1 градус потребуется затратить всего 0,49 ккал.
Сравнение сухого льда по тяжести с водой
Сухим льдом принято называть двуокись углерода CO2 в твёрдой форме. Это вещество без запаха белого цвета. В обычных условиях оно испаряется, превращаясь в углекислый газ.
Заключение
Одинаковые объёмы воды в жидком и твёрдом состояниях имеют разный вес. Из-за более низкой плотности H2O в замёрзшем виде легче. Именно поэтому реки и озёра в холодное время имеют застывшее покрытие только сверху.
Вода легко перетекает, занимая всё свободное пространство, а при отрицательной температуре становится неподвижной, сохраняет свою форму.