* ほとんどの物質は、液体よりも固体として密度が高い。 これは、物質の固体形態が液体の形に沈むことを意味します。水に沈む氷のキューブ、またはその溶融形で沈む固体の金属片を考えてください。
* 水は液体よりも固体(氷)として密度が低くなっています。 これが氷が水に浮かぶ理由です。
なぜ水が違うのですか?
水の異常な挙動は、その分子の配置によるものです。
* 液体水: 水分子は絶えず動いており、互いに一時的な水素結合を形成しています。これらの絆は絶えず破壊され、改革されています。
* 固体水(氷): 氷では、水分子間の水素結合はより安定し、硬い結晶構造を形成します。この構造は、分子間に多くの空きスペースを作成し、氷よりも密度が低くなります。
この異常な財産の結果:
* 地球上の生命: 氷が浮かんでいるという事実は、地球上の生命にとって重要です。氷が水よりも密度が高い場合、それは湖や海の底に沈み、最終的にそれらを固体に凍結します。 これにより、水生生命が生き残ることが不可能になります。
* 気候規制: 湖と海の上の浮遊氷層は、下の水を隔離し、それが完全に凍結するのを防ぎ、気候を調整します。
* 気象パターン: 凍結する水の膨張は、岩の風化と侵食に寄与し、地球の表面を形作ります。
要約: 液体よりも固体として密度が低いという水のユニークな特性は、水分子の間に形成され、氷の中でより開かれた構造を作り出す強い水素結合の結果です。この財産は、地球上の生命と惑星の気候に深い影響を及ぼします。