Vand er et stof, der kan observeres i tre tilstande. Imidlertid inden for rammerne af denne artikel, dvæler vi ved dens første tilstand, solid.
Vand fryser og danner krystaller af hård is. Is kan danne mange kilometer overflade og dække floder, søer og andre vandmasser. Desuden er det lettere end flydende vand og er altid på toppen. Vand fryser på grund af lavere temperaturer.
Temperaturer og tilstand af aggregering af stoffer
Jo højere temperaturen er, desto mere adskilles molekylerne i stoffer fra hinanden. Deres afstand fra hinanden fører til en blødgøring af stoffet, der først bliver flydende og derefter helt gasformigt. Denne proces kan overvejes på eksemplet med jern, der smelter i en digel og får en flydende form. Med en kraftig stigning i temperaturen kan den også blive gasformig, dvs. fordampe, men for dette skal temperaturen være rigtig høj.
Vand ved almindelig stuetemperatur er en væske. Når temperaturen stiger, bliver den damp, og når den falder, bliver den til is. Når alt kommer til alt har sænkning af temperaturen en omvendt effekt på molekylerne - de kommer sammen. Og når de kommer nærmere, bliver stoffet hårdere, tættere. Den samme effekt kan opnås ved mekanisk presning af ethvert stof - det vil blive sværere, igen på grund af molekylernes konvergens.
Hvad sker der, når temperaturerne falder?
Når vand påvirkes af lave temperaturer, samles molekylerne og danner hexagonale former. Naturligvis er dette snefnug, der er vandkrystaller.Vandkøling og dets krystallisation er faktisk synonymer, der beskriver den samme proces. Vand begynder at krystallisere ved en temperatur på 0 grader - det er netop det øjeblik, der er taget som nulmærket på Celsius-skalaen. Hvis vi overvejer den amerikanske Fahrenheit-skala, vil størkning af vand ske ved 32 grader.
Men for at skabe vandkrystaller har du brug for en base, nogle urenheder eller suspensioner, som denne proces starter. Og hvis vandet er absolut rent, observeres et lidt anderledes fænomen her - nogle gange fryser det kun ved -40 grader, og ved nul og andre ikke for lave mærker forbliver det flydende. Dog fryser den ikke kun i en rolig tilstand. Hvis du ryster på minusmærker, bliver det straks til is.
Interessante fakta
Der er mange paradokser forbundet med vand. Og bortset fra den ovenfor beskrevne nuance, skal det bemærkes, at is optager mere volumen end flydende vand, det vil sige, når dette fryser, dette stof udvides, mens andre tværtimod optager mindre volumen ved lave temperaturer. Det er med udvidelsen af vand under dannelsen af is, at sprængningen af tønder, rør og andre objekter, der er tilbage fyldt med vand til vinteren, er forbundet.
På tidspunktet for frysning fjernes molekylerne lidt fra hinanden, hvilket giver en sådan effekt. Og det er denne faktor sammen med frosne luftbobler, der får isen til at flyde. Hvis han druknede eller dannede sig fra bunden, kunne ingen levende væsen i damme ikke overvintre. Men når man danner sig på overfladen og bliver der, bevarer isen tværtimod vandens varme og udfører en beskyttende funktion om vinteren, hvilket giver dyr, planter og fisk mulighed for at overvintre og overleve.
Der er andre interessante fænomener. Således har praksis vist, at varmt vand fryser hurtigere end koldt, og dette fænomen blev observeret overraskende selv i gamle tider. I øjeblikket er der flere hypoteser, der forklarer dette paradoks, men der er ikke fundet noget endeligt svar.
Vand er et mystisk element, og jo flere mennesker fordyber sig i dets undersøgelse, jo mere uforklarlige puslespil bringer det med. I øjeblikket konstateres det, at den har en hukommelse, kan være død eller i live. Det er et universelt opløsningsmiddel og har mange andre unikke kvaliteter. På trods af sin overflod og udbredelse på vores planet beholder den stadig mange af sine gåder, og de fleste af dem er forskere kun nødt til at klare sig med. Når alt kommer til alt er det svært at diskutere med fakta.