Από την άποψη της θερμικής επέκτασης γιατί είναι unusuel του νερού;

Το νερό είναι ασυνήθιστο όσον αφορά τη θερμική επέκταση επειδή επεκτείνεται όταν παγώνει , σε αντίθεση με τις περισσότερες άλλες ουσίες. Εδώ είναι μια κατανομή:

* Τυπική συμπεριφορά: Οι περισσότερες συμβάσεις ουσιών (γίνονται πυκνότερες) καθώς κρυώνουν και στερεοποιούνται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια επιβραδύνουν, δονείται λιγότερο και πακέτο πιο κοντά.

* ΑΝΟΜΑΛΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ: Το νερό, ωστόσο, φτάνει στη μέγιστη πυκνότητα στους 4 ° C (39,2 ° F) . Καθώς δροσίζει περαιτέρω, επεκτείνεται αντί να αναθέτει. Αυτή η επέκταση συνεχίζεται μέχρι να παγώσει στους 0 ° C (32 ° F), όπου ο όγκος αυξάνεται σημαντικά.

Γιατί συμβαίνει αυτό;

* δεσμός υδρογόνου: Τα μόρια του νερού συγκρατούνται από ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου. Αυτοί οι δεσμοί δημιουργούν μια σχετικά ανοιχτή δομή που μοιάζει με πλέγμα σε υγρό νερό.

* κατάψυξη: Καθώς το νερό ψύχεται κάτω από τους 4 ° C, οι δεσμοί υδρογόνου γίνονται πιο άκαμπτοι και αναγκάζουν τα μόρια σε μια λιγότερο πυκνή, εξαγωνική δομή. Αυτή η εξαγωνική δομή είναι ο λόγος που επιπλέει ο πάγος.

Συνέπειες της ασυνήθιστης θερμικής επέκτασης του νερού:

* ζωή στη γη: Αυτή η ιδιότητα επέκτασης είναι ζωτικής σημασίας για τη ζωή στη γη. Επιτρέπει στον πάγο να επιπλέει, ο οποίος μονώνει το νερό κάτω και εμποδίζει τις λίμνες και τους ωκεανούς από το πάγωμα.

* Μοτίβα καιρού: Η επέκταση του νερού κατά τη διάρκεια της κατάψυξης συμβάλλει στις καιρικές συνθήκες και τη διάβρωση των πετρωμάτων.

* Σωλήνες και υποδομή: Η επέκταση του νερού όταν η κατάψυξη μπορεί να προκαλέσει βλάβη στους σωλήνες και σε άλλες υποδομές.

Στην ουσία, η συμπεριφορά του νερού όταν η κατάψυξη είναι συνέπεια της μοναδικής μοριακής δομής και των ισχυρών δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων του. Αυτή η μοναδική ιδιότητα το καθιστά ουσιαστικό μέρος των φυσικών συστημάτων του πλανήτη μας.