Почему лед не тонет

Айсберг

Действительно, почему не тонет айсберг? Попробуем разобраться. Для этого проведем три простых опыта.1. В формочку для льда налейте воду и поставьте в морозильник. Когда лед будет готов, положите один из кубиков в емкость с холодной водой. Видите: кубик льда плавает.2. Теперь, вынув лед, посолите хорошенько воду (на стакан — до 50 грамм соли) и размешайте, до полного ее растворения. После этого, возьмите другой кубик льда и повторите опыт. Кубик льда плавает, и даже лучше первого, чуть ли не наполовину выступая из воды.3. Проведем еще один опыт, заменив воду оливковым маслом. (Подсолнечное не годится, оно замерзает при очень низкой температуре). Небольшой кубик замороженного оливкового масла опустите в емкость с маслом. В отличие от кубиков льда, этот сразу пойдет ко дну. Замороженная вода в воде плавает, а замороженное растительное масло в масле тонет!

Все ясно! Кубик льда плавает, потому что плотность обычной, жидкой воды несколько больше, чем плотность замерзшей воды, то есть, льда.

Не знаете, что такое плотность? Это масса однородного вещества в единице объема. Плотность воды равна, как известно, 1000 килограмм в одном кубическом метре, а льда — 920 килограмм в одном кубическом метре. В соответствии с законом Архимеда, лед держится на поверхности, потому что он легче такого же объема воды.

В солёной воде ему плавается еще легче, ведь плотность у нее выше, чем у пресной (соль может «утяжелить» воду до плотности 1400 кг/м3). Почему же тогда растительное масло ведет себя иначе? К слову сказать, точно так же обстоит дело и с подавляющим большинством других жидких веществ: затвердевая, они сжимаются и становятся более плотными.

Объясняется это тем, что при довольно низких температурах их атомы находятся в виде правильных решеток, в то время как при более высоких температурах создаваемая ими красивая конструкция становится нестабильной. Вода представляет собой исключение из правила. Ее молекулы состоят из атомов, как вы знаете, водорода и кислорода. Их соединение включает в себя три верхушки, две из них заряжены отрицательно (водород), а одна — положительно (кислород). Когда две молекулы воды оказываются рядом, позитивно заряженные частицы одной молекулы притягивают отрицательно заряженную частицу другой, и молекулы объединяются. В жидком состоянии молекулы воды свободно перемещаются, а в твердом — образуют четкую структуру, где каждой из них отводится свое законное место. В результате, сила притяжения на них уже не действует.

Именно по этой причине, плотность воды выше, чем у льда, просто молекулы в ней располагаются ближе друг к другу.