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
Vì sao phạm nhân thời xưa bị hành hình vào giờ Ngọ ba khắc?

Vì sao phạm nhân thời xưa bị hành hình vào giờ Ngọ ba khắc?

Việc hành hình phạm nhân Trung Quốc thời xưa vào giờ Ngọ ba khắc được đề cập trong phim ảnh, sách vở. Đây là quãng thời gian nào trong ngày và vì sao lại có quy định trên?

Đăng ngày: 17/06/2025
Tại sao lá cây có màu xanh?

Tại sao lá cây có màu xanh?

Lá cây thường có màu xanh, nhưng lí do vì sao nó lại có màu xanh thì không chắc nhiều người biết. Chúng ta cùng tìm hiểu tại sao lá cây lại có màu xanh nhé.

Đăng ngày: 16/06/2025
Vì sao người bị chó dại cắn cứ đến đám ma là phát dại?

Vì sao người bị chó dại cắn cứ đến đám ma là phát dại?

Theo BS Duy Anh (Bệnh viện E, Hà Nội), mặc dù chưa có cơ sở khoa học, y học cũng chưa có tài liệu nào đề cập tới, nhưng theo dân gian và ở góc độ tâm linh thì chuyện người bị chó dại cắn sẽ sớm phát cơn dại khi tới đám tang là có.

Đăng ngày: 16/06/2025
Ăn nhiều vẫn gầy, tại sao?

Ăn nhiều vẫn gầy, tại sao?

Bạn là nam giới, tính chất công việc khiến bạn phải ăn mặc trang trọng, nhưng cơ thể quá gầy khiến bạn cảm thấy không tự tin trong bộ complet...

Đăng ngày: 15/06/2025
Vì sao nước Pháp có đến 12 múi giờ khác nhau?

Vì sao nước Pháp có đến 12 múi giờ khác nhau?

Có thể bạn không biết, nhưng Pháp là nước sở hữu đến 12 múi giờ khác nhau và cũng là nhiều nhất thế giới. Vì sao quốc gia này lại có số lượng múi giờ khủng đến như vậy?

Đăng ngày: 11/06/2025
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: 09/06/2025
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: 02/06/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News