Hvorfor flyder is?

Mange mennesker har observeret, at is flyder i vand, hvilket ser ud til at trosse sund fornuft, da de fleste forventer, at faste former for væsker er tungere end deres flydende former. Som alt andet, der flyder, flyder is, fordi det er mindre tæt end vand, hvilket demonstrerer egenskaben for opdrift. Derudover er is også en illustration af de fascinerende egenskaber ved vand, en væske, der opfører sig på nogle meget usædvanlige måder.

Når du ser is flyde, ser du på en demonstration af det videnskabelige princip om opdrift. Det siges, at objekter er flydende, når de er i stand til at fortrænge deres egen vægt i vand, før de synker. Når objektet sætter sig i vandet, skubber en lige kraft op mod bunden af ​​objektet, hvilket får den til at flyde i stedet for at synke. Når et stofs overfladeareal og densitet er rigtigt, flyder det stof snarere end at synke ned til bunden.

For de fleste væsker, jo køligere væsken er, jo mere tæt bliver den. Vand når imidlertid sin maksimale densitet over frysepunktet. Når vand fryser, arrangerer dets molekyler sig i en matrix, hvilket skaber mellemrum mellem dem, der ikke eksisterede før. Som et resultat er is omkring 9% mindre tæt end vand på det tætteste punkt, hvilket får is til at flyde i vand snarere end at synke.

Dog har du måske bemærket, at når du ser på is og vand sammen, flyder isen ikke bare på overfladen; en del af isen er typisk nedsænket. Nogle gange vil et helt stykke is blive nedsænket, som det er tilfældet med isterninger i et glas. I tilfælde af noget som en isplade i Arktis, sikrer isens enorme overfladeareal, at den vil være flydende, fordi den vil fortrænge sin egen vægt, før den synker. Et lille stykke is som en isterning kan på den anden side synke, før det kan fortrænge sin egen vægt.

At is flyder, er en heldig ting for det naturlige miljø. Hvis is sank til bunden, ville verdens oceaner, søer og floder langsomt fryse fra bunden op og til sidst omdanne til fast is. I stedet flyder is langs overfladen og smelter gradvist ned som reaktion på temperaturændringer bortset fra de arktiske og antarktiske regioner, hvor der findes permanente isark året rundt, fordi temperaturerne er så kølige.