Bạn đang quan tâm đến Tại sao đá lại nổi lên mặt nước phải không? Nào hãy cùng VCCIDATA đón xem bài viết này ngay sau đây nhé, vì nó vô cùng thú vị và hay đấy!
Chúng ta thường biết có 3 trạng thái của vật chất gồm rắn, lỏng và khí, các nguyên tử trong chất rắn dày đặc hơn chất lỏng và các nguyên tử trong chất lỏng lại dày đặc hơn chất khí. Đó cũng là lí do thể rắn của một chất sẽ chìm xuống khi đặt trên thể lỏng của chất đó.Mỗi lần uống nước đá, chắc hẳn ai đều thấy hiện tượng khá quen thuộc là những viên đá thường sẽ nổi lên trên mặt nước. Điều này hơi khó hiểu vì cục đá nặng như vậy sao lại không thể chìm xuống được?Trong vật lý chúng ta đều biết rằng các chất nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi. Nếu cứ theo nguyên lý này để giải thích thì ở cùng một khối lượng, nước đá ở 0oC sẽ có thể tích nhỏ hơn nước ở nhiệt độ thường. Và theo công thức tính khối lượng riêng D = m/V mà xét, nước đá sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước lỏng bình thường.
Bạn đang xem:
Vì thế, theo logic đá phải chìm xuống nước chứ không thể nổi được? Lý do ở đây là gì? Nó có liên quan đến lực đẩy acsimet không?
Vì sao nước đá lại nổi trên mặt nước?
Bạn nghĩ rằng khi nước lỏng bắt đầu đóng băng, các phân tử sẽ liên kết lại với nhau ngày càng chặt chẽ, nhưng đó không phải những gì thực sự xảy ra. Nước có một loại tương tác đặc biệt giữa các phân tử của chúng với nhau mà hầu hết các loại chất khác đều không có, nó được gọi là liên kết hydro.Nước được tạo thành bởi 1 nguyên tử Oxi liên kết với 2 nguyên tử Hydro bằng liên kết cộng hóa trị và liên kết này bị kéo lệch về phía nguyên tử O khiến cho nước bị phân cực. Vì thế các phân tử nước có thể hình thành được các liên kết H.Các thí nghiệm cho thấy rằng khi nhiệt độ >4oC, các phân tử nước chuyển động mạnh, vì thế các liên kết H bị bẻ gãy khi các phân tử nước va chạm vào nhau do chuyển động nhiệt và lực hút tĩnh điện. Điều này có nghĩa là các liên kết Hydro không đủ mạnh để giữ các phân tử nước lại với nhau.
Nhưng khi nhiệt độ hạ xuống oC, các phân tử nước di chuyển chậm lại đủ để các liên kết Hydro kết nối với nhau, vì vậy cấu trúc phân tử nước thay đổi tạo thành mạng lưới.Cấu trúc mạng lưới có trật tự này ít dày đặc hơn cấu trúc không trật tự của nước dạng lỏng. Vì lí do này mà thể tích của đá tăng lên khi chuyển từ lỏng sang rắn, dẫn tới khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng. Và bạn biết rằng nếu một vật thể kém đậm đặc hơn so với chất lỏng chứa nó, nó sẽ nổi lên trên.
Vậy thì sao nếu tính chất của nước giống như hầu hết các chất khác?
Xem thêm:
Một thế giới mà không có băng nổi, đáy đại dương sẽ bị đóng băng vĩnh cửu. Các loài sinh vật dưới tầng đáy như tôm hùm, cua, rong biển,… sẽ biến mất. Bạn hãy quên giải Oscar của James Cameron đi bởi vì Titanic sẽ không thể bị chìm. Và cuối cùng, hãy nói lời tạm biệt với chỏm băng vùng cực Bắc của chúng ta!
Ngọn lửa “địa ngục”: Cháy được 4000 năm và không hề có dấu hiệu sẽ ngừng lại Nguyên nhân con người gãi ngứa Nhiều UFO có thể là sét hòn Lo ngày tận thế, giới tỷ phú vung tiền mua hầm trú ẩn Đàn ông thông minh hơn phụ nữ? Kho báu vô giá tìm thấy trên nóc Thiên An Môn của Tử Cấm Thành Tại sao cục nóng điều hoà lại chảy nước? Hoàng đế nắm trong tay điểm yếu gì mà khiến thị vệ nào cũng phục tùng, không dám làm phản? Đặt khăn lên quạt điện, vừa mát như điều hòa vừa giúp đuổi muỗi Đổ thử dung nham lên kính chống đạn và cái kết bất ngờ Chứng minh được xe chạy trong gió nhanh hơn gió, kênh YouTube khoa học thắng cuộc, giáo sư đã trả toàn bộ 10.000 USD tiền cược Nghiên cứu mới: Khủng long đã bị suy thoái trước cả khi thiên thạch va vào Trái đất
Xem thêm:
Công nghệ mới
Phần mềm hữu ích
Khoa học máy tính
Phát minh khoa học
AI – Trí tuệ nhân tạo
Khám phá khoa học
Sinh vật học
Khảo cổ học
Đại dương học
Thế giới động vật
Danh nhân thế giới
Khoa học vũ trụ
1001 bí ẩn
Ngày tận thế
Chinh phục sao Hỏa
Kỳ quan thế giới
Người ngoài hành tinh – UFO
Trắc nghiệm Khoa học
Lịch sử Khoa học quân sự Tại sao Bệnh và thông tin bệnh
Y học – Sức khỏe
Môi trường
Bệnh Ung thư Virus Corona COVID-19 – Virut Vũ Hán
Ứng dụng khoa học
Khoa học & Bạn đọc
Công trình khoa học
Câu chuyện khoa học
Sự kiện Khoa học
Thư viện ảnh
Góc hài hước
Video
XEM THÊM: Tại Sao Boss Muốn Cưới Tôi Tập 17
Chúc các bạn thành công trong cuộc sống!
Vậy là đến đây bài viết về Tại sao đá lại nổi lên mặt nước đã dừng lại rồi. Hy vọng bạn luôn theo dõi và đọc những bài viết hay của chúng tôi trên website VCCIDATA.COM.VN
Chúc các bạn luôn gặt hái nhiều thành công trong cuộc sống!
Đun nước tới khi nước reo, ta thấy các bọt khí nổi lên từ đáy cốc thí nghiệm, nhưng lại nhỏ dần và có thể biến mất khi tới mặt nước. Hãy giải thích tại sao?
Khi chúng ta thả những cục đá vào trong một cốc nước, chúng thường nổi lên trên mặt nước chứ không chìm xuống dưới đáy cốc. Vì sao lại như vậy?
Mỗi lần uống nước đá, chắc hẳn ai đều thấy hiện tượng khá quen thuộc là những viên đá thường sẽ nổi lên trên mặt nước. Điều này hơi khó hiểu vì cục đá nặng như vậy sao lại không thể chìm xuống được?.
Trong vật lý chúng ta đều biết rằng các chất nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi. Nếu cứ theo nguyên lý này để giải thích thì ở cùng một khối lượng,nước đá ở 0oC sẽ có thể tích nhỏ hơn nước ở nhiệt độ thường. Và theo công thức tính khối lượng riêng D = m/V mà xét,nước đá sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước lỏng bình thường.
Vì thế, theo logic đá phải chìm xuống nước chứ không thể nổi được? Lý do ở đây là gì? Nó có liên quan đến lực đẩy Ác-si-mét không?
Trong thực tiễn, đá nổi trên mặt nước chứng tỏ rằng ở cùng một khối lượng tương đương, thể tích của đá phải lớn hơn thể tích nước thường để khối riêng của đá nhỏ hơn khối lưởng iêng của nước lỏng.
Nước được tạo thành bởi 1 nguyên tử O liên kết với 2 nguyên tử Hbằng liên kết cộng hóa trị và liên kết này bị kéo lệch về phía nguyên tử O khiến cho nước bị phân cực. Vì thế các phân tử nước có thể hình thành được các liên kết H. Theo khảo sát qua các thí nghiệm, người ta nhận thấy rằng khi nhiệt độ >4oC,các phân tử nước chuyển động mạnh, vì thế các liên kết H bị bẻ gãy khi các phân tử nước va chạm vào nhau do chuyển động nhiệt và lực hút tĩnh điện [ảnh a theo hình dưới đây].
Khi nước lỏng bị làm lạnh, đông đá và tạo thànhtinh thể lục giác mở [tinh thể của tuyết],các phân tử nước phải rời xa nhau. Vì lí do này mà thể tích của đá tăng lên khi chuyển từ lỏng sang rắn, dẫn tới khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng. Do đó mà đá nổi lên trên nước lỏng!
Nếu khó hiểu quá, có thể theo cách giải thích sau để dễ hiểu hơn:
“Trong nước đá, các liên kết ở trạng thái bền nhất, tức lực liên kết là mạnh nhất, vì thế các phân tử nước trong nước đá phải liên kết với nhau theo một cấu trúc mạng nhất định, khác với nước lỏng các phân tử nước liên kết tự do. Do đó, ở thể lỏng, số phân tử nước trong một đơn vị thể tích là nhiều hơn so với ở thể rắn. Điều này khiến cho nước đá có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng. Vậy nên nước đá sẽ nổi trên nước lỏng.”
Điều này là cơ sở cho việc giải thích tại sao băng giá lại có thể nổi trên mặt hồ nước ở những vùng có khí hậu lạnh. Băng giá nổi trên mặt nước,lớp nước ấm hơn sẽ ở phía dưới lớp băng này, vì vậy các loài động vật như cá hay thực vật thủy sinh có thể sống qua mùa đông khắc nghiệt.
Ngoài ra, khi nước lỏng chuyển sang dạng đá, thể thích tăng lên, thế nên ta không được đổ đầy nước vào bình hay chai thủy tinh rồi cho vào tủ lạnh. Bởikhi hình thành nước đá thể tích nước đá giãn nở làm vỡ chai hay bình đựng, rất nguy hiểm!
Video: