Måske har alle observeret, hvordan der dannes en tynd isskorpe på vandoverfladen, når den fryser. Ødelagt løber det på overfladen, og det er simpelthen umuligt at drukne det. Og sagen er, at fast vand er lettere end flydende vand.
Archimedes 'lov
Isens fantastiske evne til at flyde og lag på overfladen af vandet skyldes intet andet end de grundlæggende fysiske egenskaber, som studeres i løbet af mellem- og gymnasiet. Det er med sikkerhed kendt, at stoffer, når de opvarmes, har tendens til at ekspandere, som f.eks. Kviksølv i et termometer; også når temperaturen falder, fryser vandet og øges i volumen og danner en isskorpe på overfladen af reservoirerne.
En stigning i volumenet af frossent vand spiller ofte en grusom vittighed med dem, der glemmer beholdere med væske i kulden. Vand revner beholderen bogstaveligt talt fra hinanden.
Opfattelsen om, at mikroskopiske porer fyldt med luft forekommer i den nydannede ismasse, er ikke fejlagtig, men den kan heller ikke forklare, at det flyder ordentligt op. I overensstemmelse med de principper, der er afledt og formuleret af den antikke græske videnskabsmand, som senere modtog navnet Archimedes 'lov, skubbes kroppe, der er nedsænket i en væske, ud af den med en kraft, der er lig med vægtegenskaberne for den væske, der fortrænges denne krop.
Vandets fysik
Det er med sikkerhed kendt, at is er omkring en tiendedel lettere end vand, hvorfor kæmpe isbjerge er nedsænket i havet med omkring ni tiendedele af deres samlede volumen og kun er synlige for en lille brøkdel. Disse vægtforskelle forklares med egenskaberne ved krystalgitteret, som man ved har ingen ordnet struktur i vand og er kendetegnet ved konstant bevægelse og kollision af molekyler. Dette forklarer den højere tæthed af vand i sammenligning med is, hvis molekyler under påvirkning af lave temperaturer viser lav mobilitet og en lille energikomponent og følgelig lavere densitet.
Det er også kendt, at vand har den maksimale tæthed og vægt ved en temperatur på 4 ° C, et yderligere fald fører til en ekspansion og et fald i densitetsindekset, hvilket forklarer isens egenskaber. Det er grunden til, at tunge fire-graders vand i reservoirer synker ned til bunden, hvilket gør det muligt for en køligere at stige og blive til ikke-synkende is.
Is har specifikke egenskaber, for eksempel er den modstandsdygtig over for fremmede elementer, har lav reaktivitet, adskiller sig i mobiliteten af brintatomer og har derfor et lavt udbyttepunkt.
Det er klart, at denne egenskab er grundlæggende for bevarelsen af livet på jorden, for hvis is havde evnen til at nedsænke sig under vandsøjlen over tid, kunne alle jordens vandområder efter et fald i temperaturer fyldes med lag, der konstant er dannes på isoverfladen, hvilket ville føre til en naturkatastrofe og fuldstændig forsvinden af flora og fauna af vandområder fra ækvator til de modsatte poler.
