Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Uống nước đá nhiều nhưng bạn có bao giờ thắc vì sao chúng lại nổi trên mặt nước?

Mỗi lần uống nước đá, chắc hẳn ai đều thấy hiện tượng khá quen thuộc là những viên đá thường sẽ nổi lên trên mặt nước. Điều này hơi khó hiểu vì cục đá nặng, thể rắn, kết cấu đặc như vậy nhưng tại sao lại không thể chìm xuống được?. 

Nước đá hoặc băng là dạng rắn của nước, hình thành khi nhiệt độ nước xuống đến 0 độ C (hay 32 độ F). Thể rắn của nước thường xuất hiện dưới dạng tuyết hoặc các tảng băng trôi ở vùng cực, hơn nữa có thể chúng ta đều thấy dạng rắn phổ biến nhất của nước hằng ngày đó là nước đá.

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Với các loại vật chất thông thường, dạng rắn sẽ luôn nặng hơn dạng lỏng chứa nó, ví dụ như một khối argon (Ar) ở dạng rắn khi thả vào argon lỏng nó sẽ chìm ngay lập tức. Nhưng nước lại không giống như vậy!

Nước có một tính chất rất đặc biệt đó là: khi nhiệt độ trên 4 độ C thì nước vẫn có đặc tính vật lý bình thường như các vật chất khác, nhưng khi nhiệt độ giảm dưới 4 độ C thì đặc tính đó lại ngược lại, tức là nóng thì co lại, lạnh thì giãn ra.

Với một lượng nước không đổi, khi kết thành đá thì nó lại dãn nở ra thành một khối đá có thể tích lớn hơn lượng nước ban đầu dẫn tới khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng. Nếu một vật thể kém đậm đặc hơn so với chất lỏng chứa nó, nó sẽ nổi lên trên. Hiểu một cách khác, cùng một thể tích thì nước sẽ có trọng lượng lớn hơn đá. Chính vì đá nhẹ hơn nước nên nó luôn nổi lên trên mặt nước.

TH (Nguoiduatin.vn)

Tại sao lớp nước ở dưới được đun nóng lại đi lên phía trên, còn lớp nước lạnh ở phía trên lại đi xuống phía dưới (hãy nhớ lại điều kiện để vật nổi lên, chìm xuống đã học trong phần cơ học).

  • Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng
    Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!

Câu hỏi: Tại sao nước đá cứng và nhẹ hơn nước lỏng?

Quảng cáo

Trả lời:

Nước đá cứng và nhẹ hơn nước lỏng vì:

- Trong nước lỏng có phân tử nước chuyển động một cách dễ dàng và ở gần nhau. 

- Trong tinh thể nước đá các phân tử nước sắp xếp theo một thứ tự nhất định, các phân tử nước ở cách xa nhau hơn trong nước lỏng. Tinh thể nước đá có cấu trúc dạng tứ diện là cấu trúc rỗng, nên nước đá có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng. Và do cấu trúc tứ diện đều mà tinh thể phân tử nước đá cứng.

 

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Mô hình phân tử nước đá

Quảng cáo

Xem thêm các câu hỏi thường gặp môn Hóa học lớp 10 hay và chi tiết khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

  • Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng
    Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!

  • Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 6 có đáp án

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k10: fb.com/groups/hoctap2k10/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Loạt bài 500 Công thức, Định Lí, Định nghĩa Toán, Vật Lí, Hóa học, Sinh học được biên soạn bám sát nội dung chương trình học các cấp.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Các thí nghiệm cho thấy rằng khi nhiệt độ >4oC, các phân tử nước chuyển động mạnh, vì thế các liên kết H bị bẻ gãy khi các phân tử nước va chạm vào nhau do chuyển động nhiệt và lực hút tĩnh điện. Điều này có nghĩa là các liên kết Hydro không đủ mạnh để giữ các phân tử nước lại với nhau.

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Nhưng khi nhiệt độ hạ xuống <4oC, các phân tử nước di chuyển chậm lại đủ để các liên kết Hydro kết nối với nhau, vì vậy cấu trúc phân tử nước thay đổi tạo thành mạng lưới.

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng


Cấu trúc mạng lưới có trật tự này ít dày đặc hơn cấu trúc không trật tự của nước dạng lỏng. Vì lí do này mà thể tích của đá tăng lên khi chuyển từ lỏng sang rắn, dẫn tới khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng. Và bạn biết rằng nếu một vật thể kém đậm đặc hơn so với chất lỏng chứa nó, nó sẽ nổi lên trên.

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng


Vậy thì sao nếu tính chất của nước giống như hầu hết các chất khác?

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Một thế giới mà không có băng nổi, đáy đại dương sẽ bị đóng băng vĩnh cửu. Các loài sinh vật dưới tầng đáy như tôm hùm, cua, rong biển,... sẽ biến mất. Bạn hãy quên giải Oscar của James Cameron đi bởi vì Titanic sẽ không thể bị chìm. Và cuối cùng, hãy nói lời tạm biệt với chỏm băng vùng cực Bắc của chúng ta!

Chúng ta thường biết có 3 trạng thái của vật chất gồm rắn, lỏng và khí, các nguyên tử trong chất rắn dày đặc hơn chất lỏng và các nguyên tử trong chất lỏng lại dày đặc hơn chất khí. Đó cũng là lí do thể rắn của một chất sẽ chìm xuống khi đặt trên thể lỏng của chất đó.Mỗi lần uống nước đá, chắc hẳn ai đều thấy hiện tượng khá quen thuộc là những viên đá thường sẽ nổi lên trên mặt nước. Điều này hơi khó hiểu vì cục đá nặng như vậy sao lại không thể chìm xuống được?Trong vật lý chúng ta đều biết rằng các chất nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi. Nếu cứ theo nguyên lý này để giải thích thì ở cùng một khối lượng, nước đá ở 0oC sẽ có thể tích nhỏ hơn nước ở nhiệt độ thường. Và theo công thức tính khối lượng riêng D = m/V mà xét, nước đá sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước lỏng bình thường.

Bạn đang xem: Vì sao nước đá nhẹ hơn nước thường

Vì thế, theo logic đá phải chìm xuống nước chứ không thể nổi được? Lý do ở đây là gì? Nó có liên quan đến lực đẩy acsimet không?​

Vì sao nước đá lại nổi trên mặt nước?

Bạn nghĩ rằng khi nước lỏng bắt đầu đóng băng, các phân tử sẽ liên kết lại với nhau ngày càng chặt chẽ, nhưng đó không phải những gì thực sự xảy ra. Nước có một loại tương tác đặc biệt giữa các phân tử của chúng với nhau mà hầu hết các loại chất khác đều không có, nó được gọi là liên kết hydro.​Nước được tạo thành bởi 1 nguyên tử Oxi liên kết với 2 nguyên tử Hydro bằng liên kết cộng hóa trị và liên kết này bị kéo lệch về phía nguyên tử O khiến cho nước bị phân cực. Vì thế các phân tử nước có thể hình thành được các liên kết H.​Các thí nghiệm cho thấy rằng khi nhiệt độ >4oC, các phân tử nước chuyển động mạnh, vì thế các liên kết H bị bẻ gãy khi các phân tử nước va chạm vào nhau do chuyển động nhiệt và lực hút tĩnh điện. Điều này có nghĩa là các liên kết Hydro không đủ mạnh để giữ các phân tử nước lại với nhau.

Nhưng khi nhiệt độ hạ xuống oC, các phân tử nước di chuyển chậm lại đủ để các liên kết Hydro kết nối với nhau, vì vậy cấu trúc phân tử nước thay đổi tạo thành mạng lưới.​Cấu trúc mạng lưới có trật tự này ít dày đặc hơn cấu trúc không trật tự của nước dạng lỏng. Vì lí do này mà thể tích của đá tăng lên khi chuyển từ lỏng sang rắn, dẫn tới khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng. Và bạn biết rằng nếu một vật thể kém đậm đặc hơn so với chất lỏng chứa nó, nó sẽ nổi lên trên.​

Vậy thì sao nếu tính chất của nước giống như hầu hết các chất khác?​


Xem thêm: Otp Là Gì Trong Kpop Phải Biết, Otp, Ot Là Gì Trong Kpop

Một thế giới mà không có băng nổi, đáy đại dương sẽ bị đóng băng vĩnh cửu. Các loài sinh vật dưới tầng đáy như tôm hùm, cua, rong biển,... sẽ biến mất. Bạn hãy quên giải Oscar của James Cameron đi bởi vì Titanic sẽ không thể bị chìm. Và cuối cùng, hãy nói lời tạm biệt với chỏm băng vùng cực Bắc của chúng ta!
Hồ muối vùng núi Andes phản ánh lịch sử khí hậu và lịch sử Trái đất 9 bí mật của các nhà làm phim mà khán giả đã không hề hay biết Nghiên cứu này sẽ khiến chúng ta ghen tị với những người sinh ra vào tháng 6 10 tấm hộ chiếu có thể mua được bằng tiền với giá rẻ nhất Giải mã bí ẩn về cây cầu vọng tiếng trẻ con khóc giữa đêm

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

8 sự thật thú vị về phụ nữ cổ đại mà chính phái đẹp còn thấy kinh ngạc Có thực sự chúng ta "chết vì già"? 17 cách giúp nhà của bạn mát mẻ hơn trong những ngày nắng nóng Top 10 điều bình thường ở Mỹ nhưng lạ với khách nước ngoài Thành phố Mexico đang "chìm xuống" ở mức không thể ngăn cản Các kim loại quý hiếm nhất hành tinh Napoléon chết vì nỗi ám ảnh với nước hoa, dùng 50 chai mỗi tháng?

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Công nghệ mới

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Phần mềm hữu ích

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Khoa học máy tính

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Phát minh khoa học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

AI - Trí tuệ nhân tạo

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Khám phá khoa học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Sinh vật học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Khảo cổ học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Đại dương học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Thế giới động vật

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Danh nhân thế giới

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Khoa học vũ trụ

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

1001 bí ẩn

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Ngày tận thế

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Chinh phục sao Hỏa

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Kỳ quan thế giới

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Người ngoài hành tinh - UFO

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Trắc nghiệm Khoa học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Lịch sử Khoa học quân sự Tại sao Bệnh và thông tin bệnh

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Y học - Sức khỏe

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Môi trường

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Bệnh Ung thư Virus Corona COVID-19 - Virut Vũ Hán

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Ứng dụng khoa học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Khoa học & Bạn đọc

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Công trình khoa học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Câu chuyện khoa học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Sự kiện Khoa học

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Thư viện ảnh

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Góc hài hước

Vì sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng

Video