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水和冰的重量一樣的嗎?冰爲何會浮在水面上

來源:美型男    閱讀: 1.06W 次
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導語:水是以三種形式存在的化合物:固體、液體和氣體,水的固體形式是冰,液體形式是水,氣態稱爲蒸汽。冰和水一直是許多人們談論的話題,那麼接下來呢就由小編爲大家揭祕水和冰的重量一樣的嗎以及冰爲何會浮在水面上,感興趣的不妨一起往下了解!

水和冰的重量一樣的嗎?冰爲何會浮在水面上

水和冰的重量一樣的嗎?

不,水和冰的重量不一樣。例如,如果我們把相同體積的水和冰放在同一個容器裏,水的重量就會比冰重,原因是水比冰更密,水的密度爲1克/立方厘米,而冰的密度爲0.9克/立方厘米。水所佔的空間比冰所佔的要小。

根據可能受到的多種條件,水會經歷不同的物理狀態。其中一些狀態是液態的、固態的以及氣態的。在這些情況下,體積可能發生變化,從而影響其重量和密度。

水和冰的重量一樣的嗎?冰爲何會浮在水面上 第2張

冰爲何會浮在水面上?

浮冰之所以漂浮,是因爲它的密度,以及浮力和引力之間複雜的關係。水凍結成冰,會導致水分子的分散膨脹,從而佔據更多的空間。據估計,冰所佔的體積比原來的水多9%。在轉化爲固體的過程中,水的分子膨脹佔據了更多的空間。因此,相同體積的水和冰有不同的密度和質量。因此,冰漂浮在水面上,因爲它的密度小於水。

冰漂浮在水面上,因爲它比水的密度小。阿基米德原理指出,要使物體浮在水面上,就必須置換等量的水。通常,固體物體比液體密度大。這種邏輯得到化學知識的支持,因爲組成固體的分子彼此緊密地聯繫在一起,使它們更加緊密。因此,它們比液體和氣體更重。然而,冰因爲它沒有水那麼稠密,因此漂浮在上面。

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在大多數情況下,冷卻液體會導致它的密度增加,直到它變成固體。在這一點上,它達到了它的最大密度。水與其他液體略有不同。當你繼續冷卻水時,它的密度就會增加。然而,它並沒有在結冰時達到最高密度,而是達到了4攝氏度的最高密度。

當水變成冰時,它的密度比水低。因此,一升冰的重量小於一升水。究其原因,是因爲水中的氫鍵在液體中更加緻密,而在固體狀態下則不那麼緻密。

浮力和引力的複雜關係也使冰浮起來,浮力是對液體密度的“向上推動”。另一方面,重力是與液體密度有關的“向下拉”。要使固體漂浮在液體上,向上的推動應該大於向下的拉力。因此,每當冰在水面上時,向上的推動大於向下的拉力。

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浮冰對水的積極影響

值得注意的是,由於各種原因,浮在水面上的冰其作用是非常重要的。其中最重要的是支持水生生物的生命。如果冰的密度高於水的密度,它就會下沉。因此,魚類和在水中生存的植物等生物就不會生存,因爲冰會壓到它們。此外,浮冰平衡水和大氣的溫度。因此,魚類、鯨魚和植物以及許多其他生物都受到保護,不受極端天氣條件的影響。

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冰浮在水面上的另一個重要意義是氣候影響。在冬天,冰覆蓋着海洋,因此成爲深海的絕緣體。在春天,水開始融化;因此,用來融化水的熱量被吸收,然後使水生動植物變暖。因此,冰平衡天氣條件,以避免不利條件影響水生生物。

浮冰對水的負面影響

儘管浮冰有助於保護水生生物,但它可能與一些不利影響有關。其中一個值得注意的影響是融化後海平面的上升。夏天的高溫可能會導致大量的冰融化。因此,海洋的水位可能會上升到極端水平。高海平面可能導致居住在沿海的人們流離失所。此外,商業活動和旅遊業陷於癱瘓,從而對經濟產生不利影響。

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此外,海上的浮冰影響運輸。海船航行受阻,因爲冰成爲人們穿越海洋的絆腳石。此外,不能捕魚,因爲船隻不能在巨大的冰上行駛。如果海船駛過冰層,可能會發生事故。冰山對海上航行構成危險,因爲它可能威脅船隻,從而造成泄漏,進而可能導致沉沒。據報告,由於海上運輸中的冰所造成的事故已經造成許多人死亡。

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