* Typiskt beteende: De flesta ämnen kontrakt (blir tätare) när de svalnar och stelnar. Detta beror på att molekylerna bromsar, vibrerar mindre och packar närmare varandra.
* Water's Anomaly: Vatten når emellertid sin maximala densitet vid 4 ° C (39,2 ° F) . När det svalnar vidare, expanderar det istället för att kontraktera. Denna expansion fortsätter tills den fryser vid 0 ° C (32 ° F), där volymen ökar avsevärt.
Varför händer detta?
* vätebindning: Vattenmolekyler hålls samman av starka vätebindningar. Dessa bindningar skapar en relativt öppen, gitterliknande struktur i flytande vatten.
* frysning: När vatten kyls under 4 ° C blir vätebindningarna mer styva och tvingar molekylerna till en mindre tät, sexkantig struktur. Denna hexagonala struktur är anledningen till att isen flyter.
Konsekvenser av Water's ovanliga termiska expansion:
* Liv på jorden: Denna expansionsegenskap är avgörande för livet på jorden. Det gör det möjligt för is att flyta, vilket isolerar vattnet under och förhindrar att sjöar och hav fryser fast.
* vädermönster: Utvidgningen av vatten under frysning bidrar till väderbildning och erosion av stenar.
* rörledningar och infrastruktur: Utvidgningen av vatten vid frysning kan orsaka skador på rör och annan infrastruktur.
I huvudsak är vattnet beteende när frysning är en följd av dess unika molekylstruktur och de starka vätebindningarna mellan dess molekyler. Denna unika egenskap gör den till en viktig del av vår planets naturliga system.
