물이 얼리면 분자는 결정 구조로 배열되어 정의 된 모양을 얻습니다. 이 결정질 구조는 밀도가 낮으며, 구조물의 개별 분자 사이에 간격이 있기 때문에 전체 부피가 증가하고 물이 '확장'.
우스꽝스러운 한 눈물로부터,“물이 얼면 물이 팽창”이라는 문구는 의미가 없을 수 있습니다. 액체 형태의 물에는 명확한 모양이나 형태가 없으므로 더 많은 공간을 차지하는 것처럼 보입니다. 또한 얼어 붙으면 물이 명확하게 정의 된 형태를 취하는데, 이는“확장”과는 정반대입니다.
.그러므로 기사 제목에 제기 된 질문을 세분화하여 시작하겠습니다.
얼음은 물에 비해 양이 더 많습니까? (사진 크레딧 :George Hodan / Public Domain Pictures)
볼륨의 증가를 나타냅니다. . 따라서 기술적으로 건전한 방법은 얼어 붙을 때 물의 양이 증가합니다.
이 진술은 정확하고 간단한 실험으로 정당성을 테스트 할 수 있습니다. 물 온도를 낮추면 물의 양이 점점 더“손상되지 않아”물량이 감소 함을 알 수 있습니다.
.다음 차트를 참조하여 얼어 붙을 때 물이 얼마나 확장되는지 확인할 수 있습니다.
온도가 섭씨 4도 아래로 떨어지면 물의 양이 증가하기 시작합니다.
이제 물의 양이 증가하는 이유 또는 왜 얼어 붙을 때 팽창하고 단단한 형태에 도달하는지에 대해 이야기 해 봅시다.
물 분자의 화학 구조.
이러한 물 분자의 배열은 수소 원자 근처에 양으로 하전 된 측면을 생성하고 산소 원자 근처의 음으로 하전된다.
.두 개의 물 분자가 서로 가까이 오면, 한 분자의 양의 측면이 다른 분자의 음성면에 달라 붙습니다. 이것이 대규모로 발생할 때 (즉, 수백만의 물 분자와 함께), 당신이 얻는 것은 독특한 구조로, 물의 화학적 특성 중 일부를 설명합니다.
.액체 형태로, 물 분자는 과정에서 수소 결합을 형성하고 파괴 할 수 있으며, 이는 불규칙한 물의 물 (또는 그 물질에 대한 액체)을 설명하는 특성이다. 일부 물 분자는 종종 서로 위에 "쌓인"것으로 얼음과 비교하여 더 높은 밀도를 설명합니다.
.
액체 형태의 물 분자의 배열.
그러나 온도가 떨어지고 물이 냉각되면 분자간 힘이 증가하고 물 분자의 움직임의 자유가 감소하고 (온도가 감소함에 따라) 에너지가 줄어 듭니다.
물이 얼어 붙은 지점에 도달하면 분자의 움직임은 6면 격자로 배열 된보다 정의 된 모양을 취할 때 무시할 수 있습니다.
아래는 얼음에서 결정질 형태의 물 분자 배열의 지나치게 단순화 된 버전입니다.
고체 형태의 물 분자의 배열.
물 분자의 결정적인 배열은 분자간 힘이 강해서 분자가 액체 형태로 발생하는 것을 방지하기 때문에 덜 조밀합니다.
분자의 간격과 해당 위치에 고정 된 상태를 유지하면 물의 양이 증가하므로 물이 얼면 물이 팽창한다고합니다.
이것은 얼음이 물에 떠 다니는 이유
입니다물이 얼음이되면 물이 팽창하고, 양이 물질의 밀도에 반비례하기 때문에 얼음은 물보다 밀도가 낮습니다. 이런 이유로 액체 형태보다 무겁게 보이는 물질 인 얼음은 물에 떠 다니고 있습니다.
물이 얼어 붙었을 때 물이 팽창하지 않으면 얼음이 물보다 밀도가 높습니다. 지구의 생태계에 미치는 영향을 생각해보십시오! 호수, 바다 및 바다 표면의 얼음은 가라 앉고이 물 몸체는 점차적으로 바닥에서 꼭대기로 채워질 것입니다. 얼어 붙은 호수와 바다로 지구상에는 수생 생물이 없습니다.
그 관점에서 볼 때, 물이 견고한 형태로 팽창하는 것은 아주 좋은 일입니다!
