Водата е вещество, което може да се наблюдава в три състояния на агрегация. В рамките на тази статия обаче се спираме на първото му състояние, солидно.
Водата замръзва, образувайки кристали от твърд лед. Ледът може да образува много километри повърхност, покривайки реки, езера и други водни тела. Освен това той е по-лек от течната вода и винаги е отгоре. Водата замръзва поради по-ниски температури.
Температури и състояние на агрегация на веществата
Колкото по-висока е температурата, толкова по-нататък молекулите на всякакви вещества се отделят една от друга. Разстоянието им един от друг води до омекване на веществото, което първо става течно, а след това напълно газообразно. Този процес може да се разглежда на примера на желязо, което се топи в тигел и приема течна форма. При силно повишаване на температурата той може да стане и газообразен, тоест да се изпари, но за това температурата трябва да е наистина висока.
Водата при обикновена стайна температура е течност. Когато температурата се повиши, тя ще стане пара, а когато се понижи, ще стане лед. В крайна сметка понижаването на температурата има обратен ефект върху молекулите - те се събират. И когато се приближат, веществото става по-твърдо, по-плътно. Същият ефект може да бъде постигнат чрез механично пресоване на всяко вещество - ще стане по-трудно, отново поради конвергенцията на молекулите.
Какво се случва, когато температурите спаднат?
Когато водата е засегната от ниските температури, молекулите се събират и образуват шестоъгълни форми. Разбира се, това са снежинки, които са кристали от вода.Водното охлаждане и неговата кристализация всъщност са синоними, които описват един и същ процес. Водата започва да кристализира при температура от 0 градуса - това е точно моментът, взет като нулева маркировка по скалата на Целзий. Ако вземем предвид американската скала по Фаренхайт, тогава втвърдяването на водата ще се случи при 32 градуса.
Но за да създадете водни кристали, се нуждаете от основа, някои примеси или суспензии, благодарение на които този процес започва. И ако водата е абсолютно чиста, тук се наблюдава малко по-различно явление - понякога замръзва само при -40 градуса, а при нула и други не твърде ниски марки остава течна. Той обаче не замръзва само в спокойно състояние. Ако го разклатите на минус марки, той веднага ще се превърне в лед.
Интересни факти
Има много парадокси, свързани с водата. И освен нюанса, който вече беше описан по-горе, трябва да се отбележи, че ледът заема повече обем от течната вода, тоест при замръзване това вещество се разширява, докато други, напротив, заемат по-малък обем при ниски температури. С разширяването на водата по време на образуването на лед се свързва спукването на бъчви, тръби и други предмети, оставени напълнени с вода за зимата.
В момента на замръзване молекулите леко се отстраняват една от друга, което дава такъв ефект. И именно този фактор, заедно със замръзналите въздушни мехурчета, прави леда плаващ. Ако той се удави или се образува от дъното, нито едно живо същество в водоемите не би могло да зимува. Но образувайки се на повърхността и оставайки там, ледът, напротив, задържа топлината на водата и изпълнява защитна функция през зимата, като дава възможност на животните, растенията и рибите да презимуват и да оцеляват.
Има и други интересни явления. Така практиката показва, че горещата вода замръзва по-бързо от студената и това явление се наблюдава с изненада още в древни времена. В момента има няколко хипотези, които обясняват този парадокс, но окончателен отговор не е намерен.
Водата е мистериозна стихия и колкото повече хора се потапят в изследването си, толкова по-необясними загадки носи. В момента се установява, че има памет, може да е мъртъв или жив. Той е универсален разтворител и има много други уникални качества. Въпреки изобилието и разпространението си на нашата планета, тя все още запазва много от своите загадки и повечето от тях учените трябва само да измислят. В крайна сметка, спорът с фактите е труден.