Почему лед плавает на воде?

Лед плавает на воде, потому что он менее плотный, чем вода.

Когда вода замерзает в своей твердой форме, ее молекулы способны образовывать более стабильные водородные связи, фиксируя их в положениях. Поскольку молекулы не движутся, они не способны образовывать столько водородных связей с другими молекулами воды. Это приводит к тому, что молекулы ледяной воды не находятся так близко друг к другу, как в случае с жидкой водой, что снижает ее плотность.

Большинство веществ в твердой форме более плотные, чем их жидкие формы. Противоположность верна в воде. Это свойство воды несколько необычно и редко.

Вода на самом деле самая плотная при 4ºC. При любой температуре ниже или выше 4ºC вода становится менее плотной.

Лед плавает на воде, потому что он менее плотный, чем вода.

Плотность определяется как масса на единицу объема вещества. Говоря, что лед менее плотный, чем вода, мы имеем в виду, что образец льда займет больше места, чем образец воды с такой же массой.

Лед и вода сделаны из одного элемента # H_2O #, иначе известный как диоксид водорода. При достаточно низких температурах, обычно около 0 градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту), вода претерпевает фазовый переход в лед, называемый замерзанием. Это связано с тем, что при понижении температуры молекулы воды теряют энергию и меньше двигаются.

Водородные связи, которые образуются, когда вода замерзает во льду, позволяют молекулам находиться на большем расстоянии друг от друга, в результате чего они занимают больше места, уменьшая общую плотность и заставляя ее плавать в воде.

Причина, по которой плотность определяет, будет ли что-то плавать или тонуть, заключается в том, что, как указано в третьем законе Ньютона:

#F = ma # где # F # это сила, # М # это масса и # A # это ускорение.

и поэтому сила гравитации для двух веществ с одинаковым объемом будет больше для вещества с большей массой и, следовательно, с более высокой плотностью.