ЧОМУ вода замерзає :: Природничі науки

Життя людини завжди залежала від води. Тому з давніх часів люди уважно за нею спостерігали, виявивши, що на холоді вода замерзає, тобто перетворюється у тверду речовину - лід, який при нагріванні знову стає водою.

Інструкція

Багато речовин, як природні, так і штучні, можуть перебувати в кількох фазових станах, тобто формах існування, що змінюють один одного в залежності від зовнішніх умов. В даний час відомо більше десятка таких фазових станів, більшість яких можна досягти тільки в лабораторіях. У природі ж найчастіше зустрічаються тверде, рідке і газоподібне.

Велика частина води, що знаходиться на нашій планеті - рідина. Це означає, що її молекули швидко рухаються і слабо пов'язані між собою. Тому рідина приймає будь-яку форму, але не здатна її зберігати сама по собі.

При нагріванні молекули рідини починають рухатися ще швидше, і речовина поступово переходить в газоподібний стан. У газі молекули знаходяться ще далі один від одного, тому газ можна сильно розріджувати або стискати, і він не тільки не зберігає форму, але й займає будь-який доступний об'єм.

Але якщо рідина охолодити, то вона може перейти в твердий стан. Її молекули сповільнюються настільки, що між ними утворюються стійкі зв'язки. Виникає тверде тіло, що володіє власною внутрішньою структурою. Якщо ця структура впорядкована, то вона називається кристалічною. Наприклад, лід - кристалічна речовина. Його кристали мають шестигранну форму. Дрібні фігурні кристали льоду, що утворюються в хмарах, більше відомі як сніжинки.

Процес переходу речовини з рідкого стану в твердий називається застиганням або кристалізацією, а перехід з твердого в рідкий - плавленням. Плавлення льоду в просторіччі називають таненням, а його кристалізацію - замерзанням.

Всі тіла при нагріванні розширюються, а при охолодженні стискаються. Однак відстань між молекулами води в кристалі льоду трохи більше, ніж в рідині. Тому лід при замерзанні розширюється, так що вода, залишена замерзати в пляшці, може розірвати її, перетворившись на лід. З цієї ж причини лід, що утворився у воді взимку, завжди плаває зверху, а не опускається на дно.

Вода замерзає при температурі 0 градусів за шкалою Цельсія. Правильніше, втім, буде сказати, що нульова відмітка на шкалі Цельсія була встановлена на температурі танення льоду, а температуру кипіння води Цельсій прийняв рівної 100 градусам.