الماء مادة يمكن ملاحظتها في ثلاث حالات للتجمع. ومع ذلك ، في إطار هذه المقالة ، نتحدث عن حالتها الأولى الصلبة.
يتجمد الماء ، وتشكيل بلورات من الجليد الصلب. يمكن أن يشكل الجليد عدة كيلومترات من السطح ، ويغطي الأنهار والبحيرات والأجسام المائية الأخرى. في نفس الوقت ، أخف من الماء السائل ودائما في القمة. يتجمد الماء بسبب درجات الحرارة المنخفضة.
درجات الحرارة وحالة تجميع المواد
كلما ارتفعت درجة الحرارة ، كلما تم فصل جزيئات أي مواد عن بعضها البعض. تؤدي بعدها عن بعضها البعض إلى تليين المادة ، التي تصبح سائلة أولاً ، ثم غازية تمامًا. يمكن النظر في هذه العملية على سبيل المثال الحديد الذي يذوب في بوتقة ويأخذ شكل سائل. مع زيادة قوية في درجة الحرارة ، يمكن أن تصبح غازية أيضًا ، أي تتبخر ، ولكن لهذا يجب أن تكون درجة الحرارة مرتفعة حقًا.
الماء في درجة حرارة الغرفة العادية هو سائل. عندما ترتفع درجة الحرارة ، ستصبح بخارية ، وعندما تنخفض ، ستصبح جليدية. بعد كل شيء ، لخفض درجة الحرارة تأثير عكسي على الجزيئات - فهي تجتمع معًا. وعندما يقتربون ، تصبح المادة أصعب وأكثر كثافة. يمكن تحقيق نفس التأثير عن طريق الضغط الميكانيكي لأي مادة - سيصبح أصعب ، مرة أخرى بسبب تقارب الجزيئات.
ماذا يحدث عندما تنخفض درجات الحرارة؟
عندما تتأثر المياه بدرجات حرارة منخفضة ، تتجمع الجزيئات معًا لتكوين أشكال سداسية. بالطبع ، هذه هي رقائق الثلج ، وهي بلورات من الماء.تبريد الماء وتبلوره في الحقيقة مترادفات تصف نفس العملية. يبدأ الماء في التبلور عند درجة حرارة 0 درجة - هذه هي اللحظة بالضبط التي يتم أخذها كعلامة صفر على مقياس مئوية. إذا أخذنا في الاعتبار مقياس فهرنهايت الأمريكي ، فسيحدث تجميد الماء هنا عند 32 درجة.
ولكن لإنشاء بلورات الماء ، تحتاج إلى قاعدة ، بعض الشوائب أو المعلقات ، والتي بفضلها تبدأ هذه العملية. وإذا كان الماء نظيفًا تمامًا ، فقد لوحظت ظاهرة مختلفة قليلاً هنا - في بعض الأحيان تتجمد فقط عند -40 درجة ، وفي درجة صفر وغيرها من العلامات غير المنخفضة جدًا تظل سائلة. ومع ذلك ، فإنه لا يتجمد إلا في حالة هادئة. إذا قمت بهزها بعلامات ناقص ، فستتحول على الفور إلى جليد.
حقائق مثيرة للاهتمام
هناك العديد من المفارقات المرتبطة بالمياه. وإلى جانب الفروق الدقيقة الموصوفة أعلاه ، تجدر الإشارة إلى أن الجليد يشغل حجمًا أكبر من الماء السائل ، أي عند التجمد ، تتوسع هذه المادة ، في حين أن البعض الآخر ، على العكس ، يشغل حجمًا أقل في درجات حرارة منخفضة. مع توسع المياه أثناء تكوين الجليد ، يرتبط انفجار البراميل والأنابيب والأشياء الأخرى المليئة بالمياه لفصل الشتاء.
في لحظة التجمد ، تكون الجزيئات بعيدة قليلاً عن بعضها البعض ، مما يعطي مثل هذا التأثير. وهذا العامل بالتحديد ، إلى جانب فقاعات الهواء المجمدة ، هو الذي يجعل الجليد يطفو. إذا غرق أو تشكل من القاع ، فلا يمكن لمخلوق حي في البرك أن يشتت. ولكن على السطح ، والبقاء هناك ، فإن الجليد ، على العكس ، يحتفظ بحرارة الماء ويقوم بوظيفة الحماية في فصل الشتاء ، مما يمنح الحيوانات والنباتات والأسماك فرصة الشتاء والبقاء على قيد الحياة.
هناك ظواهر أخرى مثيرة للاهتمام. وهكذا ، أظهرت الممارسة أن الماء الساخن يتجمد أسرع من البرد ، وقد لوحظت هذه الظاهرة بشكل مفاجئ حتى في العصور القديمة. في الوقت الحالي ، هناك العديد من الفرضيات التي تفسر هذا التناقض ، ولكن لم يتم العثور على إجابة نهائية.
الماء عنصر غامض ، وكلما غمر الناس أنفسهم في دراستها ، زادت الألغاز التي يتعذر تفسيرها. في الوقت الحاضر ، ثبت أن لها ذاكرة ، يمكن أن تكون ميتة أو حية. إنه مذيب عالمي ، ولديه العديد من الصفات الفريدة الأخرى. على الرغم من وفرته وانتشاره على كوكبنا ، فإنه لا يزال يحتفظ بالعديد من الألغاز ، ومعظمهم من العلماء فقط لتحملها. بعد كل شيء ، من الصعب مناقشة الحقائق.
