Tại sao nước lạnh lại nở ra

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.

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?

Tại sao nước lạnh lại nở ra

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 <4oC, 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.

Tại sao nước lạnh lại nở ra

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.

Tại sao nước lạnh lại nở ra

Vậy thì sao nếu tính chất của nước giống như hầu hết các chất khác?​

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!

Cập nhật: 02/10/2020 Theo Tinh Tế/đkn

Tại sao nước lạnh lại nở ra

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.

Tại sao nước lạnh lại nở ra

Nhưng khi nhiệt độ hạ xuống <4oC, 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.

Tại sao nước lạnh lại nở ra


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.

Tại sao nước lạnh lại nở ra


Vậy thì sao nếu tính chất của nước giống như hầu hết các chất khác?

Tại sao nước lạnh lại nở ra

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!

Tìm hiểu nước trong lọ nở ra hay co lại khi:

Đề bài

Tìm hiểu nước trong lọ nở ra hay co lại khi:

+ Đặt lọ nước vào nước nóng (hình 2b).

+ Đặt lọ nước vào nước lạnh (hình 2c).

Lời giải chi tiết

Mức nước sau khi đặt lọ vào nước nóng tăng lên, mức nước sau khi đặt lọ vào nước nguội giảm đi so với mực nước đánh dấu ban đầu.

Loigiaihay.com

  • lý thuyết
  • trắc nghiệm
  • hỏi đáp
  • bài tập sgk

tại sao nước gặp lạnh lại nở ra, có phải chỉ nở ra khi nhiệt độ từ 0-4 độ thôi đúng không

mậy bác nào giỏi lý giúp em voi91, sắp thi hk tới nơi rồi!

Các câu hỏi tương tự

Tại sao nước lạnh lại nở ra
Mới nhất Xem nhiều International
Khoa họcThường thứcHỏi - Đáp
{{#is_first}} {{/is_first}} {{^is_first}}
{{/is_first}}

Theo suy nghĩ của tôi thì tính chất của mọi chất khi gặp lạnh thì co lại, nhưng liệu với nước thì sao nhỉ?

Còn nữa, tại sao khi làm nước đá, khay đựng đá thường bị phình ra và có thể bị nứt? Điều này có nghĩa là nước gặp lạnh nên giãn nở ra chăng?

Độc giả có câu trả lời cho thắc mắc của bạn Nguyen Van Son, xin mời đăng vào phần "Ý kiến của bạn" ở phía dưới. Nếu có câu hỏi, độc giả có thể gửi về địa chỉ .

Quảng cáo

Tag