يطفو الجليد على الماء بسبب كثافته. الجليد هو الحالة الصلبة للماء. هذه الحالة لها هيكل وشكل وأحجام محددة جيدًا. عادةً ما تكون كثافة المادة الصلبة أكبر من كثافة السائل ، ولكن العكس هو الحال بالنسبة للماء.
في ظروف الضغط الطبيعي (جو واحد) ، يبدأ إنتاج الثلج عندما تكون درجة الحرارة أقل من 0 درجة مئوية.
الماء وكثافته
تتكون جزيئات الماء من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين ، مع الصيغة التمثيلية H2O.
عند الضغط الطبيعي ، يكون الماء في حالة سائلة ، بين 0 و 100 درجة مئوية. عندما يكون الماء في هذه الحالة ، تتحرك الجزيئات بدرجة معينة من الحرية لأن درجة الحرارة هذه توفر الطاقة الحركية للجزيئات.
عندما يكون الماء أقل من 0 درجة مئوية ، لا تملك الجزيئات طاقة كافية للانتقال من جانب إلى آخر. كونهم قريبين من بعضهم البعض ، يتفاعلون مع بعضهم البعض ويتم ترتيبهم بطرق مختلفة.
جميع الهياكل البلورية التي يمكن أن يمتلكها الجليد متناظرة. الترتيب الرئيسي سداسي الأضلاع مع روابط هيدروجينية تعطي مساحة أكبر بكثير للهيكل مقارنةً بالماء.
لذلك ، إذا دخل الماء لحجم معين أكثر من الثلج ، فيمكن القول أن الحالة الصلبة للماء أقل كثافة من حالتها السائلة.
بسبب هذا الاختلاف في الكثافة ، تحدث ظاهرة الجليد الطافي على الماء.
أهمية الثلج
يستفيد الناس والحيوانات حول العالم من خاصية المياه هذه.
عندما تتشكل الصفائح الجليدية على أسطح البحيرات والأنهار ، فإن الأنواع التي تعيش في القاع لها درجة حرارة أعلى بقليل من 0 درجة مئوية ، لذلك تكون الظروف المعيشية أكثر ملاءمة لها.
يستفيد سكان المناطق التي تنخفض فيها درجات الحرارة كثيرًا من هذه الخاصية في البحيرات للتزلج وممارسة بعض الرياضات.
من ناحية أخرى ، إذا كانت كثافة الجليد أكبر من كثافة الماء ، فإن القمم الكبيرة ستكون تحت سطح البحر ولن تعكس كل الأشعة التي تصل إليها.
سيؤدي هذا إلى زيادة كبيرة في متوسط درجة حرارة الكوكب. بالإضافة إلى ذلك ، لن يكون هناك توزيع للبحار كما هو معروف حاليًا.
بشكل عام ، يعتبر الثلج مهمًا جدًا نظرًا لأنه يحتوي على عدد لا يحصى من الاستخدامات: من المشروبات المنعشة وحفظ الطعام إلى بعض التطبيقات في الصناعة الكيميائية والصيدلانية ، من بين أمور أخرى.
المراجع
- تشانغ ، ر. (2014). الكيمياء (دولي ؛ الحادي عشر ؛ محرر). سنغافورة: ماكجرو هيل.
- بارتلز راوش ، ت ، بيرجيرون ، ف ، كارترايت ، جيه إتش إي ، إسكريبانو ، آر ، فيني ، جي إل ، جروث ، إتش ، أوراس أيتميز ، إن. (2012). هياكل وأنماط وعمليات الجليد: عرض عبر الحقول الجليدية. تقييمات مودرن فيزياء، 84 (2)، 885-944. دوى: 10.1103 / RevModPhys.84.885
- Carrasco، J.، Michaelides، A.، Forster، M.، Raval، R.، Haq، S.، & Hodgson، A. (2009). هيكل جليدي أحادي البعد مبني من خماسيات. مواد الطبيعة ، 8 (5) ، 427-431. دوى: 10.1038 / nmat2403
- Franzen ، HF ، & Ng ، CY (1994). الكيمياء الفيزيائية للمواد الصلبة: المبادئ الأساسية لتناظر واستقرار المواد الصلبة البلورية. ريفر إيدج ، نيوجيرسي ؛ سنغافورة ؛: العالم العلمي.
- فارلي ، آي ، هاو ، ت. ، وماكيكني ، أ. (2015). تطبيق الثلج لتقليل الألم والتورم بعد جراحة الأرحاء الثالثة - مراجعة منهجية. المجلة البريطانية لجراحة الفم والوجه والفكين ، 53 (10) ، 57. دوى: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
- باي ، ج. ، أنجيل ، كاليفورنيا ، زينج ، إكس سي ، وستانلي ، سعادة (2010). طبقة أحادية الطبقة خالية من الضيف وتعايشها مع الجليد ثنائي الأبعاد عالي الكثافة. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية ، 107 (13) ، 5718-5722. دوى: 10.1073 / pnas.0906437107