Forse tutti hanno osservato come si forma una sottile crosta di ghiaccio sulla superficie dell'acqua quando gela. Rotto, scorre in superficie ed è semplicemente impossibile annegarlo. E il fatto è che l'acqua solida è più leggera dell'acqua liquida.
legge di Archimede
L'incredibile capacità del ghiaccio di galleggiare e muoversi sulla superficie dell'acqua non è dovuta a nient'altro che alle proprietà fisiche di base, che vengono studiate durante le scuole medie e superiori. È noto per certo che le sostanze riscaldate tendono ad espandersi, come ad esempio il mercurio in un termometro; inoltre, quando la temperatura scende, l'acqua gela e aumenta di volume, formando una crosta di ghiaccio sulla superficie dei serbatoi.
Un aumento del volume dell'acqua ghiacciata gioca spesso uno scherzo crudele con coloro che dimenticano i contenitori con liquidi al freddo. L'acqua fa letteralmente a pezzi il contenitore.
L'opinione che pori microscopici pieni d'aria appaiano nella massa di ghiaccio appena formata non è errata, ma non può nemmeno spiegare il fatto di galleggiare correttamente. In accordo con i principi derivati e formulati dall'antico scienziato greco, che in seguito ricevette il nome di legge di Archimede, i corpi che sono immersi in un liquido ne vengono spinti fuori con una forza pari alle caratteristiche di peso del liquido spostato da questo corpo.
Fisica dell'acqua
È noto per certo che il ghiaccio è circa un decimo più leggero dell'acqua, motivo per cui gli iceberg giganti sono sommersi nell'oceano per circa nove decimi del loro volume totale e sono visibili solo per una piccola frazione. Queste differenze di peso sono spiegate dalle proprietà del reticolo cristallino, che è noto per non avere una struttura ordinata nell'acqua ed è caratterizzato da movimento costante e collisione di molecole. Ciò spiega la maggiore densità dell'acqua rispetto al ghiaccio, le cui molecole, sotto l'influenza delle basse temperature, mostrano una bassa mobilità e una piccola componente energetica e, di conseguenza, una densità inferiore.
È anche noto che l'acqua ha la massima densità e peso ad una temperatura di 4 ° C, un'ulteriore diminuzione porta ad un'espansione e ad una diminuzione dell'indice di densità, il che spiega le proprietà del ghiaccio. Questo è il motivo per cui, nei serbatoi, l'acqua pesante di quattro gradi scende sul fondo, consentendo a una più fresca di sollevarsi e trasformarsi in ghiaccio che non affonda.
Il ghiaccio ha proprietà specifiche, ad esempio è resistente agli elementi estranei, ha una bassa reattività, differisce nella mobilità degli atomi di idrogeno e quindi ha un basso punto di snervamento.
È chiaro che questa proprietà è fondamentale per la conservazione della vita sulla Terra, perché se il ghiaccio avesse la capacità di immergersi sotto la colonna d'acqua, nel tempo, tutti i corpi idrici della Terra dopo una diminuzione delle temperature potrebbero riempirsi di strati che sono costantemente formazione sulla superficie del ghiaccio, che porterebbe a un disastro naturale e alla completa scomparsa della flora e della fauna dei corpi idrici dall'equatore ai poli opposti.
