L'acqua è una sostanza che può essere osservata in tre stati di aggregazione. Tuttavia, nell'ambito di questo articolo, ci soffermiamo sul suo primo stato, solido.
L'acqua si congela, formando cristalli di ghiaccio duro. Il ghiaccio può formare molti chilometri di superficie, coprendo fiumi, laghi e altri corpi idrici. Inoltre, è più leggero dell'acqua liquida ed è sempre in cima. L'acqua si congela a causa delle temperature più basse.
Temperature e stato di aggregazione delle sostanze
Maggiore è la temperatura, più le molecole di qualsiasi sostanza sono separate l'una dall'altra. La loro distanza reciproca porta ad un ammorbidimento della sostanza, che prima diventa liquida e poi completamente gassosa. Questo processo può essere considerato sull'esempio del ferro, che si scioglie in un crogiolo e assume una forma liquida. Con un forte aumento della temperatura, può anche diventare gassoso, cioè evaporare, ma per questo la temperatura deve essere davvero alta.
L'acqua, alla normale temperatura ambiente, è un liquido. Quando la temperatura aumenta, diventerà vapore e quando diminuirà, diventerà ghiaccio. Dopotutto, abbassare la temperatura ha un effetto inverso sulle molecole: si uniscono. E quando si avvicinano, la sostanza diventa più dura, più densa. Lo stesso effetto può essere ottenuto premendo meccanicamente qualsiasi sostanza: diventerà più difficile, sempre a causa della convergenza delle molecole.
Cosa succede quando le temperature scendono?
Quando l'acqua è influenzata dalle basse temperature, le molecole si uniscono per formare forme esagonali. Certo, questi sono fiocchi di neve, che sono cristalli d'acqua.Il raffreddamento ad acqua e la sua cristallizzazione sono in realtà sinonimi che descrivono lo stesso processo. L'acqua inizia a cristallizzare a una temperatura di 0 gradi - questo è precisamente il momento preso come segno zero sulla scala Celsius. Se consideriamo la scala americana di Fahrenheit, la solidificazione dell'acqua avverrà a 32 gradi.
Ma per creare cristalli d'acqua, hai bisogno di una base, alcune impurità o sospensioni, grazie alle quali inizia questo processo. E se l'acqua è assolutamente pulita, qui si osserva un fenomeno leggermente diverso - a volte si congela solo a -40 gradi, e a zero e altri segni non troppo bassi rimane liquido. Tuttavia, non si congela solo in uno stato calmo. Se lo scuoti con segni meno, si trasformerà immediatamente in ghiaccio.
Fatti interessanti
Ci sono molti paradossi associati all'acqua. E oltre alla sfumatura già descritta sopra, va notato che il ghiaccio occupa più volume dell'acqua liquida, cioè quando si congela, questa sostanza si espande, mentre altri, al contrario, occupano meno volume a basse temperature. È con l'espansione dell'acqua durante la formazione del ghiaccio che si associa lo scoppio di botti, tubi e altri oggetti lasciati pieni d'acqua per l'inverno.
Al momento del congelamento, le molecole vengono leggermente rimosse l'una dall'altra, il che dà un tale effetto. Ed è questo fattore, insieme alle bolle d'aria congelate, che fa galleggiare il ghiaccio. Se fosse annegato o si fosse formato dal fondo, nessuna creatura vivente negli stagni non avrebbe potuto svernare. Ma formandosi in superficie e rimanendo lì, il ghiaccio, al contrario, mantiene il calore dell'acqua e svolge una funzione protettiva in inverno, dando ad animali, piante e pesci l'opportunità di svernare e sopravvivere.
Vi sono altri fenomeni interessanti. Pertanto, la pratica ha dimostrato che l'acqua calda congela più velocemente del freddo e questo fenomeno è stato osservato con sorpresa anche nei tempi antichi. Al momento, ci sono diverse ipotesi che spiegano questo paradosso, ma nessuna risposta finale è stata trovata.
L'acqua è un elemento misterioso e più persone si immergono nel suo studio, più puzzle inspiegabili che porta. Al momento, è stabilito che ha una memoria, può essere vivo o morto. È un solvente universale e ha molte altre qualità uniche. Nonostante l'abbondanza e la prevalenza sul nostro pianeta, conserva ancora molti dei suoi misteri, e la maggior parte di essi deve sopportare gli scienziati. Dopo tutto, discutere con i fatti è difficile.