Wenn Sie den ganzen Nachmittag draußen gespielt haben, gibt es nichts Schöneres, als am Küchentisch mit einem hohen Glas Eiswasser zu entspannen. Das Klirren der Eiswürfel, wenn sie auf den Boden des Glases treffen, hat etwas Befriedigendes. Wenn Sie Wasser über sie gießen, zischen und knistern sie ein wenig, während sie langsam auf die Oberseite des Glases schweben.

Haben Sie jemals darüber nachgedacht, was ein merkwürdiges Eiswasser ist? Es ist buchstäblich festes Wasser, das in flüssigem Wasser schwimmt. Wie cool ist das? (Wortspiel völlig beabsichtigt.) Aber warum schwimmt das Eis im Wasser?

Wissenschaftler werden Ihnen sagen, dass es mit der Dichte zu tun hat, die ein Maß für die Masse pro Volumeneinheit ist. Eis schwimmt, weil es weniger dicht ist als das Wasser.

Etwas dichteres als Wasser, wie ein Stein, sinkt auf den Boden. Um schweben zu können, muss ein Objekt Flüssigkeit mit einem Gewicht verdrängen, das seinem eigenen Gewicht entspricht.

Die Tatsache, dass Eis im Wasser schwimmt, ist etwas seltsam, da die meisten Substanzen dichter sind, wenn sie fest sind. Wasser erreicht jedoch seine maximale Dichte bei 4,4 ° C (40 ° F). Wenn Wasser abkühlt und gefriert, wird es aufgrund der einzigartigen Natur von Wasserstoffbrückenbindungen weniger dicht.

Jedes Wassermolekül besteht aus einem Sauerstoffatom, das mit kovalenten Bindungen stark an zwei Wasserstoffatome gebunden ist. Diese Tatsache spiegelt sich in der chemischen Formel für Wasser wider: H2O.

Wassermoleküle neigen dazu, durch schwächere Wasserstoffbindungen voneinander angezogen zu werden. Diese bilden sich zwischen den positiv geladene Wasserstoffatome und negativ geladene Sauerstoffatome in nahe gelegenen Wassermolekülen.

Wenn die Wassertemperatur abnimmt, beginnen die schwächeren Wasserstoffbrückenbindungen die negativ geladenen Sauerstoffatome auseinander zu halten und bilden eine starre Kristallwabenstruktur Eis nennen. Die Wassermoleküle im Eis nehmen etwa 9% mehr Platz ein als flüssiges Wasser, w Dies bedeutet, dass Eis etwa 9% weniger dicht ist als Wasser.

Wenn Sie eine Gallone Eis und eine Gallone Wasser haben, wiegt die Gallone Eis weniger als die Gallone Wasser. Wenn Sie das Eis ins Wasser geben, drückt das dichtere Wasser das Eis nach oben, wo es schwimmt.

Diese einzigartige Eigenschaft des Wassers ist besonders vorteilhaft für Fische, die in Gewässern leben, die im Wasser gefrieren Winter. Weil Eis schwimmt, gefrieren Gewässer von oben nach unten. Dies ermöglicht es Fischen, tief unter Wasser zu überleben, selbst wenn die Oberfläche gefriert!