Zašto led pluta na vodi iako je čvrsto telo? Većina supstanci je u čvrstom stanju gušća nego u tečnom, ali voda predstavlja važan izuzetak. Upravo ta neobičnost omogućava da život u jezerima opstane i tokom veoma hladnih zima.
Šta odlučuje da li telo pluta?
Telo pluta ako je njegova prosečna gustina manja od gustine tečnosti. Gustina pokazuje kolika je masa smeštena u određenoj zapremini. Led ima gustinu približno 917 kg/m³, dok tečna voda blizu nule ima gustinu oko 1000 kg/m³. Zato se deo kocke leda nalazi iznad površine, a veći deo ispod nje.
Zašto je led manje gust od vode?
Molekul vode sastoji se od dva atoma vodonika i jednog atoma kiseonika. Pri smrzavanju, vodonične veze raspoređuju molekule u otvorenu kristalnu rešetku sa više praznog prostora. Ista količina vode tada zauzima veću zapreminu, dok masa ostaje ista. Veća zapremina uz istu masu znači manju gustinu.
Zašto flaša puna vode može da pukne u zamrzivaču?
Voda se pri smrzavanju širi približno devet procenata. Ako nema dovoljno slobodnog prostora, led vrši veliki pritisak na zidove zatvorene posude i može da ih ošteti.
Anomalija vode na 4 °C
Voda najveću gustinu ima na približno 4 °C. Kada se površina jezera hladi do te temperature, gušća voda tone. Ako se ohladi još više, postaje manje gusta i ostaje na vrhu, gde se najpre smrzava. Led zatim pluta i stvara izolacioni sloj.
Kako led štiti život u jezeru?
Led slabo provodi toplotu i usporava dalje hlađenje vode. Ispod zaleđene površine može ostati tečna voda temperature oko 4 °C. Ribe i drugi organizmi zato mogu da prežive zimu. Kada bi led tonuo, novi slojevi bi se neprestano stvarali na površini, tonuli i jezero bi moglo da se zaledi do dna.
Jednostavan ogled
Stavite kocku leda u providnu čašu vode i obeležite nivo vode. Kada se led otopi, nivo će ostati gotovo isti. Plutajući led već istiskuje količinu vode čija je masa jednaka masi leda — to je posledica Arhimedovog zakona.
Česta pitanja
Da li svaki led pluta?
Čist vodeni led pluta u tečnoj vodi. U drugim tečnostima ishod zavisi od odnosa gustina.
Zašto sante leda imaju veliki deo ispod vode?
Gustina leda je samo malo manja od gustine morske vode, pa je približno devedeset procenata zapremine sante potopljeno.
Da li slana voda menja plutanje?
Da. Slana voda je gušća od slatke, pa led u njoj pluta malo više.
Odgovor na pitanje zašto led pluta na vodi spaja gustinu, molekulsku građu, Arhimedov zakon i opstanak živog sveta.