מהי התרחבות מים לא סדירה?

ה התרחבות מים לא סדירים זה נכס פיזי שגורם למים לעבור תהליך הרחבה כאשר הוא קופא.

זה נחשב רכוש בלתי סדיר, כי רוב האלמנטים להתרחב עם החום חוזה עם הקור. עם זאת, במים מתרחשת תהליך ההתרחבות בכל אחד משני השינויים בטמפרטורה.

בדרך כלל, מים נחשבים הנוזל הנפוץ ביותר בגלל שפע על כדור הארץ. אבל במציאות זה בדיוק ההפך: תכונותיו החריגות הופכות אותו לנוזל הכי לא טיפוסי.

עם זאת, דווקא המאפיינים הלא סדירים שלהם אפשרו את התפתחות החיים על כדור הארץ.

התפשטות תרמית וצפיפות הגופים

התרחבות תרמית או התרחבות היא תופעה המתרחשת כאשר גודלו של עצם גדל עקב שינוי הטמפרטורה שלו.

כאשר הטמפרטורה של הגוף עולה, זה גורם המולקולות שלה לנוע במהירות רבה יותר. תנועה זו גורמת לחלל גדול יותר בין המולקולות הללו, והחלל החדש גורם לגודל האובייקט לעלות.

חשוב לזכור כי לא כל הגופים להרחיב באופן שווה. לדוגמה, מתכות כגון אלומיניום ופלדה הם אלמנטים, כאשר מחומם, להגיע הרחבה גדולה יותר מאשר זכוכית.

כאשר הגוף עובר התפשטות תרמית, זה לא רק משנה את גודלו אלא גם את הצפיפות.

הצפיפות היא כמות החומר הכלול ביחידת נפח. זה, במילים אחרות, הוא סך של מולקולות שיש אלמנט במרחב נתון.

לדוגמה, פלדה יש ​​צפיפות גבוהה יותר מאשר נוצות. לכן קילו של פלדה תופסת פחות מקום מאשר קילו של נוצות.

כאשר הגוף מתרחב, הוא שומר על אותה מסה, אך מגדיל את החלל שהיא תופסת. לכן, כאשר הטמפרטורה עולה, גודל גם מגדילה אבל צפיפות יורדת.

התרחבות לא סדירה של מים

ההתרחבות התרמית במים מציגה מאפיינים מיוחדים המהותיים לשימור החיים.

מצד אחד, כאשר המים מחוממים זה עובר את תהליך ההתרחבות כמו רוב הגופים לעשות. המולקולות שלה נפרדות ומתרחבות להפוך לאדי מים.

עם זאת, כאשר זה מתקרר מתרחש תהליך ייחודי: כמו הטמפרטורה שלו נופל, זה נוזלי מתחיל לדחוס.

אבל כאשר הוא מגיע 4 ° C, זה מתרחב. לבסוף, כאשר הוא מגיע 0 ° C, הטמפרטורה הדרושה להקפיא, נפח שלה מגדיל עד 9%.

הסיבה לכך היא שמולקולות המים הקפואות מקובצות במבנים שונים מחומרים אחרים, אשר משאירים רווחים גדולים ביניהם. לכן לכבוש נפח גדול יותר מאשר מים במצב נוזלי.

דוגמה יומיומית שבה ניתן לראות תופעה זו היא הכנת קרח בדלי קרח. כאשר הדליים מלאים במים במצב נוזלי, אי אפשר למלא אותם מעל הקצה כי זה היה לשפוך ללא ספק.

עם זאת, בעת הסרת קרח אפשר לראות איך זה בולט דלי הקרח. הוכחת כי נפח זה גדל במהלך תהליך ההקפאה.

כמובן, כאשר המולקולות של מים המומרים לקרח מתרחבות, צפיפותן יורדת אף היא. לכן, מים קפואים פחות צפופה מים נוזליים, אשר נותן קרח רכוש צף.

זה ניתן לראות דוגמאות פשוטות מאוד, כגון כאשר הקרח שהונח על משקה צף בכוס.

אבל זה יכול להיות גם שנצפה בתופעות טבעיות גדולות כגון שכבת הקרח שיוצר על מים בחורף ואפילו קיומו של קרחונים.

חשיבותה של התרחבות המים הבלתי סדירים

התרחבות בלתי סדירה של מים היא לא רק סקרנות מדעית. זוהי גם תופעה שמילאה תפקיד בסיסי בהתפתחות החיים על כדור הארץ, הן בתוך המים והן מחוצה לה.

בחיים הימיים

בגופי מים כגון אגמים, ניתן להבחין כי כאשר מגיע החורף את השכבה העליונה של מים קופא. עם זאת, המים מתחת נשמר במצב נוזלי.

אם הקרח היה צפוף יותר מים, זה היה קרח גיליון לשקוע. זה יגרום לשכבה נוזלית חדשה להיות חשופה לקור של האטמוספירה ולהקפיא עד שהיא תתמוטט. בדרך זו, כל המים האגמים יקפאו, מסכנים את החיים מתחת למים.

עם זאת, בזכות המאפיינים הבלתי סדירים של המים, מתרחשת תופעה אחרת. כאשר שכבת פני השטח קופא, המים שמתחתיה נשמרים בטמפרטורה של 4 ° C.

זה קורה כי המים מגיע צפיפות הגבוהה ביותר שלה ב 4 ° C, כלומר המים התחתונים תמיד יהיה מקסימלי בטמפרטורה זו.

אם זה יגדל בסופו של דבר, צפיפות ידחוף אותו לעבר פני השטח שבו הסדין הקרח יקפיא אותו שוב.

הודות לתופעה זו, הטמפרטורה של גופי המים נותרת יציבה ומוגנת מפני הקור של האטמוספרה. זה מבטיח את הישרדותם של בעלי החיים והצמחים החיים בתוך המים.

אלה 4 מעלות, הם מה לעשות את ההבדל עבור כל היצורים החיים במים של קטבים כמו לווייתנים רוצח ו חותמות crabeater.

בחיים מחוץ למים

החיים האנושיים ובכלל, כל צורות החיים הקיימים על פני כדור הארץ, נהנים אף הם מן התכונות הבלתי אנושיות של המים.

מצד אחד, יש צורך לשקול כי רוב החמצן מגיע מן המינים השונים המרכיבים phytoplankton. אורח חיים זה לא ישרוד אם האוקיינוסים יכולים להקפיא וזה יעכב את התפתחותם של חיי אדם ובעלי חיים.

מצד שני, התרחבות לא סדירה של מים משפיעה גם על זרמי האוקיינוס. לכן, יש לו גם השפעות על תנאי האקלים של כדור הארץ.

הפניות

1. צ'פלין, מ '(ש'). הסבר על הצפיפות אנומליות של מים. מקור: lsbu.ac.uk
2. הלמנסטין, א '(2017). מדוע קרח Float? מקור: Thinkco.com
3. ילדים ומדע. (S.F.). אנומליה של מים. מקור: vias.org
4. מאייר, מ '(2016). קרח מקור: britannica.com
5. . (S.F.). הרחבה תרמית: הגדרה, משוואה ודוגמאות. מקור:.