Загадочное исчезновение кубика льда

Если ваш малыш спросит вас о том, почему вода в водоемах замерзает сверху, а не на дне, почему разрушаются горы, почему корабль, застрявший во льдах, раздавливается ими, как яичная скорлупа, или почему так часто зимой лопаются водопроводные трубы, вы сможете ответить, что так происходит потому, что вода при замерзании расширяется. Это значит, что лед, образовавшийся из определенного количества воды, занимает объем больший, чем сама вода, он легче, чем вода и поэтому остается на поверхности.

Для того чтобы в этом убедиться мы не будем заполнять банку до верху водой, закрывать ее, выносить на мороз и наблюдать за тем, как она треснет. Мы проиллюстрируем этот эффект иначе.

Мы возьмем прозрачный стакан, наполним его доверху теплой водой и осторожно погрузим в него кубик льда. На первый взгляд кажется, что кубик льда, находясь в воде в самом верху стакана, в конечном итоге растает и вызовет проливание воды через край. Но так ли это на самом деле? Проведите эксперимент и узнаете!

Итак, вам потребуются:

• Прозрачный стакан.
• Теплая вода.
• Кубик льда.

Порядок действий:

• 1. Налейте в стакан теплую воду доверху.
• 2. Осторожно опустите кубик льда в стакан. Убедитесь, что вы не пролили воду через край стакана.
• 3. Тщательно наблюдайте за уровнем воды в стакане, пока тает кубик льда.

Что же происходит?

Даже несмотря на то, что кубик льда растаял, вода не переполняет стакан и не проливается через край. Когда вода замерзает и превращается в лед, она расширяется и увеличивается в объеме примерно на 10 %. Именно поэтому вода, полученная при таянии кубика льда, занимает меньше места, чем сам кубик льда. Когда кубик льда тает, вода, из которой он состоял, теперь уже занимает меньше места и поэтому все еще помещается в стакане. Вот куда исчезает кубик льда!

Точно также вода, окружающая корабль, превращается в лед, занимает больший объем и кораблю во льду некуда деваться и поэтому льды его раздавливают, как пальцы яичную скорлупу. Точно также вода, попадая в трещины горных пород, замерзает и увеличивается в объеме на 10 %, что вызывает разрушение камней, гор и скал. Точно также хозяин, который на зиму не спускает воду из батарей в неотапливаемых помещениях, создает условия для того, чтобы вода в батареях замерзла и мощные чугунные трубы лопнули.

Все эти явления происходят, потому что лед имеет меньшую плотность, чем вода, поэтому он легче воды и занимает больший объем, чем вода.