Warum schwimmt Eis?

Wasser ist eine Verbindung, die in drei Formen vorliegt: fest, flüssig und gasförmig. Die feste Form von Wasser ist Eis, die flüssige Form ist Wasser und die gasförmige Form wird Dampf oder Dampf genannt. In der Regel schwimmt Eis auf der flüssigen Form von Wasser, im Gegensatz zu anderen Feststoffen, die beim Aufsetzen auf Wasser absinken. Das einzigartige Verhalten von Wasser wurde in vielen Foren diskutiert, da sowohl Eis als auch Wasser Wasser sind.

Warum schwimmt Eis?

Eis schwimmt auf dem Wasser, weil es weniger dicht ist als Wasser. Das Archimedes-Prinzip besagt, dass ein Objekt, um auf dem Wasser zu schwimmen, die gleiche Menge Wasser verdrängen muss. Normalerweise sind feste Gegenstände dichter als Flüssigkeiten. Die Chemie untermauert die Logik, da die Moleküle, aus denen Feststoffe bestehen, eng miteinander verbunden sind, wodurch sie kompakter werden. Sie sind daher schwerer als Flüssigkeiten und Gase. Eis ist jedoch eine Ausnahme, da es weniger dicht ist als Wasser und daher darauf schwimmt.

In den meisten Fällen führt das Abkühlen einer Flüssigkeit zu einer Erhöhung ihrer Dichte, bis sie fest wird. Zu diesem Zeitpunkt erreicht es seine maximale Dichte. Wasser verhält sich etwas anders als andere Flüssigkeiten. Wenn Sie das Wasser weiter kühlen, erhöht sich seine Dichte. Anstatt jedoch beim Gefrieren seine maximale Dichte zu erreichen, erreicht es bei 4 Grad Celsius die höchste Dichte. Das Abkühlen des Wassers über 4 Grad hinaus führt zu einer Verringerung seiner Dichte aufgrund der einzigartigen Natur von Wasserstoffbrückenbindungen. Wenn Wasser zu Eis wird, hat es eine geringere Dichte als Wasser. Insbesondere ist Wasser 9% weniger dicht als Wasser, wodurch 9% mehr Platz benötigt wird. Folglich wiegt ein Liter Eis weniger als ein Liter Wasser. Der Grund dafür ist, dass die Wasserstoffbrückenbindungen in Wasser in flüssiger Form kompakter sind, im festen Zustand jedoch weniger kompakt.

Eis schwimmt auch aufgrund der Kompliziertheit des Auftriebs gegenüber der Schwerkraft. Die Auftriebskraft ist ein "Aufwärtsdruck" auf die Dichte der Flüssigkeit. Andererseits ist die Schwerkraft ein "Abwärtszug", der sich auf die Dichte der Flüssigkeit bezieht. Damit ein Feststoff auf einer Flüssigkeit schwimmt, sollte der Druck nach oben größer sein als der Zug nach unten. Daher ist der Druck nach oben größer als der Zug nach unten, wenn Eis auf Wasser gelegt wird.

Was bedeutet es, dass Eis auf dem Wasser schwimmt?

Die einzigartige Eigenschaft des auf dem Wasser schwimmenden Wassers ermöglicht den Fischen, die in Gewässern leben, die im Winter gefrieren, das Überleben. Die Gewässer gefrieren von oben nach unten, sodass die Fische trotz der gefrorenen Oberfläche unter normalen Umständen leben können. Wenn das Gegenteil der Fall wäre, würde Eis Wasser nach oben verdrängen und es ebenfalls gefrieren lassen. Infolgedessen würden Flüsse und Seen fest gefrieren, was zum Tod des gesamten Meereslebens führen würde.