Замръзнал ефект отгоре надолу

Течностите са склонни да замръзват отдолу нагоре, докато водата замръзва отгоре надолу. Това е първото необичайно свойство, поради което водата е на повърхността на земята, а ледът плува върху водата. Ако не беше това свойство, по-голямата част от нашата планета беше обвита в лед и животът в нейните морета, езера, езера и реки би бил невъзможен.

Нека да видим защо това се случва. Има много места по света, където през зимата температурата пада под 0°C, а понякога и много по-ниска. Водата в моретата, езерата и др. се охлажда, а част от нея замръзва. Ако ледът нямаше способността да плава, той би потънал на дъното, а по-топлите слоеве вода ще се издигнат на повърхността. При контакт с въздух, чиято температура е под 0 ° C, те също ще замръзнат и ще потънат на дъното.

Този процес ще продължи, докато не остане течна вода. Това обаче не се случва. Напротив, докато се охлажда, водата става по-тежка, докато достигне 4°C - в този момент всичко се променя и тя започва да се разширява и става по-лека с падането на температурата. В резултат на това на дъното остава вода с температура 4 ° C, над нея е вода с температура 3 ° C, 2 ° C и т.н. И само на повърхността температурата на водата достига 0 o C и там замръзва. Но само повърхностният слой вода замръзва, под леда останалата вода остава в течно състояние, което прави възможно живота на подводни същества и растения.

Имайте предвид, че петото свойство на водата, ниската топлопроводимост на леда и снега, е важна част от този процес. Поради ниската топлопроводимост слоевете лед и сняг задържат топлината на водата и не й позволяват да излезе в атмосферата. В резултат дори

при много ниски температури, до -50 ° C, дебелината на леда в моретата никогаповече от един или два метра. Освен това в него има много пукнатини, което позволява на тюлените и пингвините, живеещи в полярните райони, да стигнат до водата под леда.

Нека помислим отново какво би се случило, ако водата се държи "нормално", т.е. ако, подобно на всички други течности, плътността на водата се увеличава с намаляване на температурата и ледът потъва на дъното.

В този случай процесът на замръзване на океаните и моретата ще започне от дъното и ще се разпространи нагоре, защото няма да има слой лед, който да задържа топлината. С други думи, повечето от езерата, моретата и океаните на Земята ще се превърнат в твърд лед, върху който ще има слой вода с дълбочина само няколко метра. Дори ако температурата на въздуха се повиши, ледът на дъното никога няма да се стопи напълно и съответно животът там не може да съществува. С мъртвите морета животът на Земята също би бил невъзможен.

Защо водата се държи "ненормално"? Защо изведнъж започва да се разширява при 4 o C, след като е компресиран, т.е. направи каквото трябваше да направи? Все още никой не е успял да намери отговор на този въпрос.