Tại sao băng lại đóng trên bề mặt nước?

Dù là viên đá trong cốc nước hay núi băng trên biển, vì sao nước đóng băng không bị chìm xuống đáy? Bài viết dưới đây sẽ cho bạn câu trả lời.

Những lớp băng trên sông hồ hay trên chum nước vào mùa đông đều đóng trên bề mặt nước, chưa bao giờ xảy ra trường hợp lớp băng đóng dưới đáy nước.

Nhưng có khi nào bạn chợt tò mò nghĩ vì sao nước đóng băng lại nổi mà không chìm? Đó là do mật độ của nước. Nước đóng băng là thể rắn của nước. Nước đóng băng nổi vì nó có mật độ thấp hơn khi ở thể lỏng. Trong khi đó, các chất khác thì lại có mật độ cao hơn khi ở thể rắn.


Nước đóng băng nổi vì nó có mật độ thấp hơn khi ở thể lỏng. (Ảnh: web.utk).

Lớp băng được đông kết thành từ nước, vậy tại sao băng có thể nhẹ hơn nước?

Nước có một đặc tính khá đặc biệt. Khi ở nhiệt độ trên 4 độ C vẫn có đặc tính giống mọi vật khác là nóng nở lạnh co; nhưng khi  nước ở dưới 4 độ C thì đặc tính của nước sẽ ngược lại, tức là lạnh nở nóng co. Cùng một lượng nước đó, sau khi kết thành băng thể tích của nó sẽ giãn nở, theo Định luật II Niutơn: khối lượng tỉ lệ nghịch với thể tích, và vì vậy tảng băng trở nên nhẹ đi. Vì thế băng luôn ngưng kết trên mặt nước mà không đông kết dưới đáy nước. Chỉ khi nào thời tiết thực sự băng giá và nhiệt độ xuống đến mức thấp nhất, nước trên sông, ao hồ mới đóng băng từ trên xuống dưới.


Nước là một chất đặc biệt. (Ảnh: goingnorthrv)

Bà Claire Parkinson, cựu chuyên gia khí hậu học của NASA, cho biết nước là một chất đặc biệt. Những viên đá nổi trong cốc nước là do cấu trúc phân tử của chúng.

Một phân tử nước (H2O) cấu thành từ hai nguyên tử hydrogen và một nguyên tử oxygen. Các nguyên tử này có chung các cặp hạt hạ nguyên tử cấu thành liên kết đồng hóa trị. Điện tích dương của nguyên tử hydrogen bị hút vào điện tích âm của nguyên tử oxygen của một phân tử nước khác và liên kết được hình thành giữa các phân tử này được gọi là liên kết hydrogen.

Khi nước đóng băng, các liên kết hydrogen này tạo thành một mạng tinh thể. Hầu hết băng trên bề mặt Trái đất tạo nên các tinh thể lục giác lặp lại. Có rất nhiều khoảng trống bên trong cấu trúc mạng này chứa đầy không khí, khiến cho mật độ băng thấp hơn nước.

Điều đó giải thích vì sao các núi băng lại nổi trên mặt biển cho dù chúng cao khoảng 30 đến 50 mét. Và băng nổi như vậy là một điều thuận lợi, bởi sự sống vẫn có thể sinh sôi bên dưới các mặt biển hay mặt hồ đóng băng. Nếu những tảng băng này chìm xuống thì sự sống ở môi trường dưới nước sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Lý giải “tướng phu thê” theo góc độ khoa học: Vì sao nhiều người yêu nhau trông giống nhau một cách kỳ lạ?

Lý giải “tướng phu thê” theo góc độ khoa học: Vì sao nhiều người yêu nhau trông giống nhau một cách kỳ lạ?

Theo quan niệm dân gian, những cặp vợ chồng chung sống với nhau sẽ có tướng phu thê tức là có những điểm tương đồng trên khuôn mặt. Vậy tướng phu thê có thật hay không và tại sao lại các cặp vợ chồng lại có tướng phu thê?

Đăng ngày: 23/03/2025
Tại sao con người không có đuôi?

Tại sao con người không có đuôi?

Nhiều loài động vật bậc cao có đuôi. Ngựa sử dụng đuôi để đuổi ruồi trong khi chim có đuôi để điều hướng khi bay. Vậy còn chúng ta thì sao? Tại sao con người lại không có đuôi?

Đăng ngày: 11/03/2025
Vì sao quả dâu tây có hạt bên ngoài?

Vì sao quả dâu tây có hạt bên ngoài?

Thoạt đầu bạn có thể nghĩ rằng dâu tây là loại quả có hạt nhưng thực tế không phải vậy.

Đăng ngày: 10/03/2025
Vì sao ngựa thường ngủ đứng?

Vì sao ngựa thường ngủ đứng?

Tài phi của ngựa thì ai cũng biết vì ngựa có thân hình thon dài, bốn chân vững chắc. Nhưng ngựa có đặc tính không giống với các loài động vật khác, đó chính là thích ngủ đứng vào ban đêm

Đăng ngày: 03/03/2025
Tại sao có ngày nhuận 29/2?

Tại sao có ngày nhuận 29/2?

Tại sao có ngày nhuận? Năm nhuận là gì? Tháng nhuận là gì? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu ngày nhuận, tháng nhuận và năm nhuận là gì nhé.

Đăng ngày: 02/03/2025
Vì sao mua vàng để cầu tài lộc ngày vía Thần Tài?

Vì sao mua vàng để cầu tài lộc ngày vía Thần Tài?

Người dân thường mua vàng ngày vía Thần Tài, mua vàng đầu năm để cầu mong tài lộc cho gia đình. Nhưng tại sao lại mua vàng mà không phải thức khác thì không phải ai cũng biết điều đó.

Đăng ngày: 25/02/2025
Vì sao gà tây là món truyền thống của lễ Tạ Ơn?

Vì sao gà tây là món truyền thống của lễ Tạ Ơn?

Hình ảnh một con gà tây quay vàng ruộm trên bàn ăn đã trở thành biểu tượng của lễ Tạ Ơn. Đằng sau món ăn này là những câu chuyện thú vị.

Đăng ngày: 16/02/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News