Apa este o substanță care poate fi observată în trei stări de agregare. Cu toate acestea, în cadrul acestui articol, ne bazăm pe prima sa stare, solidă.
Apa îngheață, formând cristale de gheață tare. Gheața poate forma mulți kilometri de suprafață, acoperind râuri, lacuri și alte corpuri de apă. Mai mult decât atât, este mai ușoară decât apa lichidă și este întotdeauna deasupra. Apa îngheață din cauza temperaturilor mai scăzute.
Temperaturile și starea de agregare a substanțelor
Cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât mai mult moleculele substanțelor sunt separate între ele. Distanța lor unul de celălalt duce la o înmuiere a substanței, care devine mai întâi lichidă, apoi complet gazoasă. Acest proces poate fi luat în considerare pe exemplul fierului, care se topește într-un creuzet și ia o formă lichidă. Cu o creștere puternică a temperaturii, poate deveni și gazoasă, adică să se evapore, dar pentru aceasta temperatura trebuie să fie cu adevărat ridicată.
Apa, la temperatura camerei obișnuită, este un lichid. Când temperatura va crește, va deveni abur, iar când va scădea, va deveni gheață. La urma urmei, scăderea temperaturii are un efect invers asupra moleculelor - acestea se reunesc. Iar când se apropie, substanța devine mai grea, mai densă. Același efect poate fi obținut prin presarea mecanică a oricărei substanțe - va deveni mai greu, din nou, datorită convergenței moleculelor.
Ce se întâmplă când temperaturile scad?
Când apa este afectată de temperaturi scăzute, moleculele se reunesc pentru a forma forme hexagonale. Desigur, acestea sunt fulgi de zăpadă, care sunt cristale de apă.Răcirea apei și cristalizarea acesteia sunt de fapt sinonime care descriu același proces. Apa începe să se cristalizeze la o temperatură de 0 grade - acesta este tocmai momentul luat drept marcajul zero pe scara Celsius. Dacă avem în vedere scara Fahrenheit americană, atunci solidificarea apei va avea loc la 32 de grade.
Dar pentru a crea cristale de apă, aveți nevoie de o bază, câteva impurități sau suspensii, datorită cărora începe acest proces. Și dacă apa este absolut pură, se observă aici un fenomen ușor diferit - uneori îngheață doar la -40 grade, iar la zero și alte note nu prea mici, rămâne lichid. Cu toate acestea, nu îngheață doar în stare calmă. Dacă îl agitați cu semne minuscule, se va transforma imediat în gheață.
Fapte interesante
Există multe paradoxuri asociate cu apa. Și pe lângă nuanța deja descrisă mai sus, trebuie menționat că gheața ocupă mai mult volum decât apa lichidă, adică la îngheț, această substanță se extinde, în timp ce altele, dimpotrivă, ocupă mai puțin volum la temperaturi scăzute. Odată cu extinderea apei în timpul formării gheții, este asociată explozia de butoaie, țevi și alte obiecte rămase umplute cu apă pentru iarnă.
În momentul înghețării, moleculele sunt puțin distanțate unele de altele, ceea ce dă un astfel de efect. Și tocmai acest factor, împreună cu bulele de aer înghețate, fac ca gheața să plutească. Dacă s-ar fi înecat sau s-ar forma din fund, nicio ființă vie în bălți nu putea ierna. Dar formându-se la suprafață și rămânând acolo, gheața, dimpotrivă, păstrează căldura apei și îndeplinește o funcție de protecție în timpul iernii, oferind animalelor, plantelor și peștilor posibilitatea de a iarna și de a supraviețui.
Există și alte fenomene interesante. Astfel, practica a arătat că apa caldă îngheață mai repede decât frigul, iar acest fenomen a fost observat cu surprindere chiar și în cele mai vechi timpuri. În acest moment, există mai multe ipoteze care explică acest paradox, dar nu a fost găsit niciun răspuns final.
Apa este un element misterios și cu cât mai mulți oameni se cufundă în studiul ei, cu atât mai multe puzzle-uri inexplicabile. În acest moment, se stabilește că are o amintire, poate fi moartă sau vie. Este un solvent universal și are multe alte calități unice. În ciuda abundenței și prevalenței sale pe planeta noastră, acesta păstrează încă multe dintre puzzle-urile sale, iar cei mai mulți dintre ei oamenii de știință trebuie să facă față. La urma urmei, cearta cu faptele este dificilă.