If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

В течно агрегатно състояние водата има по-голяма плътност, отколкото в твърдо агрегатно състояние (лед)

Водата не е толкова плътна, колкото леда. Защо езерата не замръзват.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.

Видео транскрипция

Ако разгледаме повечето вещества, виждаме, че в течно състояние веществата буквално текат, молекулите минават една край друга. А в твърдо състояние, когато са твърди или поне по-твърди, веществата обикновено стават по-плътни. Така че течното състояние е с по-малка плътност, а твърдото състояние е с по-висока плътност. Да видим какво щеше стане, ако водата беше като повечето вещества. Представи си един воден басейн. Да кажем, че това тук е земята. Това е напречно сечение на нашето езеро. Не искам водата да е кафява, искам да е синя. Това е напречно сечение на воден басейн като това на картинката. Да кажем, че е много студено. Въздухът е ужасно студен. Да кажем, че е под температурата на замръзване на водата. Тогава водата тук горе би замръзнала. И това наистина се случва. Водата на повърхността ще замръзне, но ако ледът има по-голяма плътност от течната вода, ако твърдото състояние на водата беше по-плътно от течното, тогава ледът щеше да потъне и да се натрупа на дъното. Ледът щеше да се събере на дъното. И после водата отгоре щеше да замръзне отново. Но ако ледът беше по-плътен, отново щеше да потъне и да се натрупа на дъното. И ако този процес продължи отново и отново, накрая целият воден басейн, цялото езеро ще замръзне напълно. Цялото езеро ще замръзне. Ясно ти е, че това няма да е добре за организмите, живеещи във водата. Представи си, че тук има риби. Те биха замръзнали. Има някои прости организми, които биха могли да оцелеят при замръзване. Но повечето живи неща биха умрели. И това нямаше да е добре за околната среда, нито за животните, които са там, нито за който и да било биологичен процес. Но това ѝ е хубавото на водата – тя не следва този модел. Когато става дума за водата, при преминаването от течно към твърдо състояние, към твърд лед, реално получаваме по-ниска плътност. Така че ледът тук е с по-ниска плътност. Затова ледът плува. Това тук е по-плътно, а това е по-малко плътно. И ако се замислим защо се получава така, пак ще се върнем на водородните връзки. Виждали сме го в предишните клипове. Ще го нарисувам с един цвят. Кислород, водород, водород. Да кажем, че в момента рисувам течното състояние. Това е течна вода. Имаме кислород и водород. И още един водород. И тук имаме кислород и водород, и още водород. Вече няколко пъти сме говорили за факта, че водата има частичен отрицателен заряд от страната на кислорода, защото кислородът е много електроотрицателен. И имаме частично положителен заряд от страната на водорода. Частично положителен заряд при водорода. И тези частично отрицателни и частично положителни частици се привличат и това се нарича водородна връзка. В течно състояние има достатъчно енергия. Температурата всъщност е средната кинетична енергия. Заради нея тези молекули могат да подскачат и да преминават една край друга. Тези водородни връзки се прекъсват и после се изграждат отново и отново. Тези неща текат едно покрай друго и имат достатъчно енергия, да се приближат дори по-близо едно до друго, отколкото го изисква водородната връзка. Понякога са по-близо, друг път по-далече, блъскат се напред-назад. Но когато водата стане по-студена и понижи температурата си, тогава кинетичната им енергия е много ниска. Приближават се по-близо и се удрят едно в друго, и се преместват и текат едно покрай друго и формират решетка, която изглежда по-скоро така. Тук имаме кислород, водород, водород, кислород, водород, водород, кислород, водород, водород. Така че молекулите всъщност ще са по-далеч една от друга, защото нямат кинетична енергия, с която да разкъсват и да формират нови водородни връзки, и дори нямат кинетична енергия, за да се привличат помежду си. Така се оформя тази решетка. Може да има още един кислород. Очевидно го рисувам двуизмерно, но ледът, като всички неща в нашия свят, всъщност е триизмерен. Но се надявам това да ти обяснява принципът на нещата. Кислород, водород, водород. Имаме тези водородни връзки. Исках да ги нарисувам с бяло. Тези водородни връзки. Да не забравяме, че при тези водородни връзки електроните продължават да се движат, и още имаме частично положителен заряд тук и частично отрицателен заряд там, но не и достатъчно кинетична енергия, за да се приближат и да текат едно покрай друго. И ето така се получава ледът – твърдото агрегатно състояние на водата. И ледът е по-малко плътен, затова ледът плува над повърхността, което предпазва езерата от пълно замръзване. Затова повърхността замръзва, но отдолу остава течна вода. Всъщност ледът отгоре предпазва водата отдолу. Ледът я предпазва от пълно замръзване. И така животните могат да си останат там през зимата и да дочакат пролетта и лятото, когато ледът се разтопява.