Wasser ist eine Substanz, die in drei Aggregatzuständen beobachtet werden kann. Im Rahmen dieses Artikels gehen wir jedoch auf seinen ersten festen Zustand ein.
Wasser gefriert und bildet Kristalle aus hartem Eis. Eis kann viele Kilometer Oberfläche bilden und Flüsse, Seen und andere Gewässer bedecken. Darüber hinaus ist es leichter als flüssiges Wasser und immer oben. Wasser gefriert aufgrund niedrigerer Temperaturen.
Temperaturen und Aggregatzustand von Substanzen
Je höher die Temperatur, desto weiter sind die Moleküle von Substanzen voneinander getrennt. Ihr Abstand voneinander führt zu einer Erweichung der Substanz, die zuerst flüssig und dann vollständig gasförmig wird. Dieser Vorgang kann am Beispiel von Eisen betrachtet werden, das in einem Tiegel schmilzt und eine flüssige Form annimmt. Bei einem starken Temperaturanstieg kann es auch gasförmig werden, dh verdampfen, aber dafür muss die Temperatur wirklich hoch sein.
Wasser ist bei normaler Raumtemperatur eine Flüssigkeit. Wenn die Temperatur steigt, wird es zu Dampf, und wenn es abnimmt, wird es zu Eis. Denn eine Temperatursenkung wirkt sich umgekehrt auf die Moleküle aus - sie kommen zusammen. Und wenn sie näher kommen, wird die Substanz härter und dichter. Der gleiche Effekt kann durch mechanisches Pressen einer beliebigen Substanz erzielt werden - es wird wiederum aufgrund der Konvergenz der Moleküle schwieriger.
Was passiert, wenn die Temperaturen sinken?
Wenn Wasser von niedrigen Temperaturen beeinflusst wird, bilden die Moleküle hexagonale Formen. Natürlich sind dies Schneeflocken, die Wasserkristalle sind.Wasserkühlung und ihre Kristallisation sind eigentlich Synonyme, die den gleichen Prozess beschreiben. Wasser beginnt bei einer Temperatur von 0 Grad zu kristallisieren - genau dies ist der Moment, der als Nullmarke auf der Celsius-Skala genommen wird. Wenn wir die amerikanische Fahrenheit-Skala betrachten, dann tritt hier die Verfestigung von Wasser bei 32 Grad auf.
Um jedoch Wasserkristalle zu erzeugen, benötigen Sie eine Base, einige Verunreinigungen oder Suspensionen, dank derer dieser Prozess beginnt. Und wenn das Wasser absolut rein ist, wird hier ein etwas anderes Phänomen beobachtet - manchmal gefriert es nur bei -40 Grad und bei Null und anderen nicht zu niedrigen Markierungen bleibt es flüssig. Es friert jedoch nicht nur in einem ruhigen Zustand ein. Wenn Sie es bei Minuspunkten schütteln, verwandelt es sich sofort in Eis.
Interessante Fakten
Mit Wasser sind viele Paradoxe verbunden. Und neben der oben bereits beschriebenen Nuance sollte beachtet werden, dass Eis mehr Volumen einnimmt als flüssiges Wasser, dh beim Einfrieren dehnt sich diese Substanz aus, während andere im Gegensatz dazu bei niedrigen Temperaturen weniger Volumen einnehmen. Mit der Ausdehnung des Wassers während der Eisbildung ist das Platzen von Fässern, Rohren und anderen Gegenständen verbunden, die für den Winter mit Wasser gefüllt bleiben.
Im Moment des Einfrierens werden die Moleküle leicht voneinander entfernt, was einen solchen Effekt ergibt. Und genau dieser Faktor lässt Eis zusammen mit gefrorenen Luftblasen schwimmen. Wenn er ertrank oder sich von unten bildete, konnte kein Lebewesen in den Teichen nicht überwintern. Wenn sich das Eis an der Oberfläche bildet und dort bleibt, behält es im Gegenteil die Wärme des Wassers und erfüllt im Winter eine Schutzfunktion, die Tieren, Pflanzen und Fischen die Möglichkeit gibt, zu überwintern und zu überleben.
Es gibt andere interessante Phänomene. Die Praxis hat gezeigt, dass heißes Wasser schneller gefriert als kaltes, und dieses Phänomen wurde bereits in der Antike mit Überraschung beobachtet. Im Moment gibt es mehrere Hypothesen, die dieses Paradoxon erklären, aber es wurde keine endgültige Antwort gefunden.
Wasser ist ein mysteriöses Element, und je mehr Menschen in sein Studium eintauchen, desto unerklärlicher werden Rätsel. Im Moment wird festgestellt, dass es ein Gedächtnis hat, tot oder lebendig sein kann. Es ist ein universelles Lösungsmittel und hat viele andere einzigartige Eigenschaften. Trotz seiner Fülle und Verbreitung auf unserem Planeten behält es immer noch viele seiner Rätsel bei, und die meisten von ihnen müssen sich Wissenschaftler gefallen lassen. Schließlich ist es schwierig, mit den Fakten zu streiten.