Varför flyter isen?

Många har observerat att is flyter i vatten, vilket tycks trossa sunt förnuft, eftersom de flesta förväntar sig att fasta former av vätskor är tyngre än deras flytande former. Liksom allt annat som flyter, flyter isen eftersom det är mindre tätt än vatten, vilket visar flytkraften. Dessutom är is också en illustration av de fascinerande egenskaperna hos vatten, en vätska som uppträder på några mycket ovanliga sätt.

När du ser is flyta tittar du på en demonstration av den vetenskapliga principen om flytkraft. Föremål sägs vara flytande när de kan förflytta sin egen vikt i vatten innan de sjunker. När objektet sätter sig i vattnet trycker en lika kraft upp mot objektets botten, vilket får det att flyta, snarare än att sjunka. När ytans yta och densitet är rätt, flyter det ämnet snarare än att sjunka till botten.

För de flesta vätskor, ju kylare vätskan är, desto tätare blir den. Vatten når dock sin maximala densitet över fryspunkten. När vatten fryser ordnar molekylerna sig i en matris och skapar utrymmen mellan dem som inte fanns tidigare. Som ett resultat är is cirka 9% mindre tätt än vatten på sin tätaste punkt, vilket gör att is flyter i vatten snarare än att sjunka.

Men du kanske har lagt märke till att isen inte bara flyter på ytan när du tittar på is och vatten tillsammans; en del av isen är vanligtvis nedsänkt. Ibland kommer en hel isbit att vara nedsänkt, vilket är fallet med isbitar i ett glas. När det gäller något som en isplatta i Arktis, garanterar isens enorma ytarea att den kommer att vara flytande, eftersom den kommer att förflytta sin egen vikt innan den sjunker. En liten bit is som en isbit kan å andra sidan sjunka innan den kan förskjuta sin egen vikt.

Det faktum att is flyter är en lycklig sak för den naturliga miljön. Om isen sjönk till botten skulle världens hav, sjöar och floder långsamt frysa från botten och slutligen förvandlas till fast is. Istället flyter is längs ytan och smälter gradvis ner som svar på temperaturförändringar, med undantag för de arktiska och antarktiska regionerna, där permanenta islager finns året runt eftersom temperaturen är så sval.