水遇冷凍結(jié)成冰,冰是水的固態(tài)。地球表面10%被冰覆蓋。大塊移動的冰叫作冰山或冰川。海上的大冰塊叫作冰山,陸地上的叫作冰川。冰川能在薄薄的水層上滑行,產(chǎn)生巨大的力量,足以磨損巖石,開辟峽谷。
水在遇冷凍結(jié)成冰的時(shí)候,也體現(xiàn)出冰的一些性質(zhì)。
反膨脹現(xiàn)象
當(dāng)溫度降到0攝氏度以下,水遇冷凍結(jié)成冰的時(shí)候,是會膨脹、體積變大呢,還是會冷縮、體積變小呢?
我們通過實(shí)驗(yàn)來親自檢驗(yàn)一下。
你需要:一只玻璃杯,水,冰箱,馬克筆(記號筆)。
第一步:接半杯水。
第二步:在水位處畫一條線作為標(biāo)記。
第三步:將水杯放在冰箱的冷凍室里8小時(shí)。不要在杯子上蓋蓋子。你認(rèn)為會發(fā)生什么?你認(rèn)為凍結(jié)的冰會高于還是低于玻璃杯上的標(biāo)記?
第四步:8小時(shí)后,觀察杯子。冰的最高處在哪兒?
你的預(yù)測正確嗎?冰的高度是不是高于玻璃杯上的標(biāo)記了?這說明,在溫度達(dá)到0攝氏度以下,水凍結(jié)成冰時(shí),體積也會隨之變大。這是水呈現(xiàn)出的反膨脹現(xiàn)象。相同質(zhì)量的冰和水,冰的體積比水的體積大9%。進(jìn)入巖縫的水凍結(jié)后,能夠產(chǎn)生巨大的力量,足以將巖石劈開。
與水相比,密度變小
密度是一個(gè)物理概念,是指在規(guī)定溫度下,某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量。用公式表示,則是:密度一質(zhì)量(克)/體積(立方厘米)。
比如,1立方厘米的水,它的質(zhì)量是1克,所以它的密度為1克/立方厘米。同等質(zhì)量的物體體積越小,密度就越大;體積越大,密度就越小。
實(shí)心物體在水中,密度小于水的密度,則會漂?。坏扔谒拿芏?,會懸浮;而大于水的密度,則會下沉。
現(xiàn)在你能想到冰會浮在水面還是下沉了嗎?
同等質(zhì)量的水,在結(jié)成冰時(shí),體積會變大9%,冰的密度就會小于水的密度。因此,冰會浮在水面上。
鹽水的冰點(diǎn)更低
下大雪時(shí),路面會結(jié)冰,影響人們的出行。這時(shí),環(huán)衛(wèi)工人總會在路面上撒鹽。小朋友,你知道這是為什么嗎?當(dāng)鹽撒入雪中后,鹽與冰雪中的水融合成鹽水。由于鹽水的冰點(diǎn)低于淡水的冰點(diǎn)(0攝氏度),所以冰雪會融化為液態(tài)而不凝結(jié)。
你需要:2只水杯,水,鹽,量勺,冰箱。
第一步:從水龍頭里接半杯水,放在一邊。
第二步:另一只水杯也接半杯水。往里面加入兩勺鹽,攪拌。
第三步:把2只杯子放在冰箱的冷凍室里。等待2小時(shí)。你認(rèn)為哪只杯子里的冰多?
2小時(shí)后,檢查杯子。
你的想法正確嗎?你能解釋一下原因嗎?