Comment ne gèle l'eau?

Vue d'ensemble

Contenu

Fotolia.com ">
Contrairement à presque tous les autres composés, l'eau se dilate quand il gèle.

Lorsque l'eau gèle, elle passe généralement à partir du liquide à l'état solide. Comme un liquide, les molécules d'eau sont constamment en mouvement, de supplantation et se bousculant et ne jamais rester au même endroit pendant longtemps. Quand l'eau gèle, les molécules lentes et de régler en place, en alignant dans des formations régulières que vous voyez sous forme de cristaux. Pour l'eau pure, la température doit chuter à 32 degrés Fahrenheit (zéro degrés Celsius) pour que cela se produise. Pour toute substance, la température à laquelle le gel se produit dépend de forces qui font de ses molécules collent ensemble.

Toutes les molécules et les atomes qui attirent les forces ont une à l'autre. Certains atomes, tels que le carbone, tenir les uns aux autres d'autres très strongly-, tels que l'hélium, ont très peu de force attractive. Les substances ayant une forte gel des forces attractives à des milliers de degrés Fahrenheit, tandis que ceux dont les forces sont faibles, tels que l'azote, gèlent à des températures très froides. L'attraction entre les molécules d'eau est modérée - ni faible, ni puissant - afin que l'eau gèle à un modeste 32 degrés Fahrenheit.

Si vous ajoutez d'autres substances à l'eau, tels que le sucre ou le sel, la température descend en dessous de 32 degrés avant que la glace commence à se former. Le nouveau point de congélation dépend de la substance ajoutée et combien vous mélangez avec de l'eau, ce qui est pourquoi les villes mettre du sel sur les routes dans certains États pour enlever la glace et la neige en hiver. Comme autre exemple, la vodka, un mélange d'eau et d'alcool, reste liquide pendant une période prolongée, lorsqu'il est conservé dans un congélateur. L'alcool dans la vodka réduit considérablement le point de congélation.

La plupart contrat de substances ou de rétrécissement, de volume ils ont froid. Eau seuls contrats jusqu'à ce qu'il soit abaissé à 39 degrés- à des températures plus froides, il commence à se développer. Comme l'eau se refroidit, ses molécules ralentissent et organisent eux-mêmes tels que des lacunes existent entre les groupes de molécules. Comme ils obtiennent plus froid, les molécules forment des motifs hexagonaux qui deviennent finalement des flocons de neige et les cristaux connexes.

Si vous remplissez une bouteille entièrement remplis d'eau, puis le sceller avec un couvercle avant de le mettre dans un congélateur, l'eau se dilate comme il fait froid. Finalement, la glace va éclater la bouteille. Cela est vrai même pour les contenants faits de matériaux solides tels que fer de la pression exercée par congélation de l'eau est aussi élevé que 40 000 psi au moins 7,6 degrés Fahrenheit (moins 22 degrés Celsius).