Dlaczego lód pływa: anomalia gęstości, zatonięcie Titanica

0
12

Większość substancji zachowuje się przewidywalnie. Kurczą się po ochłodzeniu. Cząsteczki zwalniają, pakują się bliżej siebie, a materiał staje się gęstszy. Woda stanowi wyjątek od tej reguły. Jest to sprzeczne ze standardową fizyką chłodzenia.

Kiedy woda zamarza, rozszerza się. Struktura molekularna tworzy sztywną siatkę, która zajmuje więcej miejsca niż stan ciekły. Zwiększa się głośność. Gęstość spada. Dlatego lód jest lżejszy od wody. On pływa.

Ta anomalia jest ważna nie tylko ze względu na utrzymanie niskiej temperatury napojów. Kształtuje ekosystemy, geologię i historię ludzkości. Weźmy górę lodową. Ogromny blok zamarzniętej wody nie jest całkowicie zanurzony. Tylko jedna piąta lub jedna ósma jego całkowitej objętości wystaje ponad powierzchnię. Reszta ukryta jest pod wodą.

Ta ukryta masa sprawia, że ​​góry lodowe stanowią ogromną przeszkodę w nawigacji. Nie widzisz niebezpieczeństwa, dopóki nie jest za późno.

Najbardziej znanym przykładem jest Titanic. W kwietniu 1912 roku podczas swojego dziewiczego rejsu luksusowy liniowiec zderzył się z górą lodową. Uderzenie rozerwało kadłub. Statek zatonął. W tej katastrofie zginęło 1517 osób.

Dlaczego tak się dzieje? Wiązania wodorowe w cząsteczkach wody po zamrożeniu tworzą otwartą strukturę. Cząsteczki ciekłej wody przesuwają się obok siebie. Cząsteczki lodu są unieruchomione. Rezultatem jest mniejsza gęstość. Lód pływa. Ta warstwa izolacji faktycznie chroni wodę pod spodem przed całkowitym zamarznięciem. Organizmy wodne przeżywają. Bez tej funkcji jeziora i oceany mogłyby zamarznąć od dołu do góry. Życie, jakie znamy, miałoby trudności z przetrwaniem w zimnym klimacie.

Zatem lód, który widzisz na stawie, jest oznaką życia. Część podwodna przypomina o fizyce. A dla żeglarzy jest to przypomnienie, jak łatwo natura może pokonać postęp inżynieryjny.

Twierdzą, że Titanic jest niezatapialny. To jest błędne. Ice’owi nie zależy na reputacji. Po prostu się rozszerza.