מים הם חומר שניתן לצפות בשלושה מצבי צבירה. עם זאת, במסגרת מאמר זה, אנו מתעכבים על מצבו הראשון, מוצק.
מים קופאים ויוצרים גבישי קרח קשה. קרח יכול להיווצר קילומטרים רבים של פני השטח, לכסות נהרות, אגמים וגופי מים אחרים. יתר על כן, הוא קל יותר מאשר מים נוזליים ונמצא תמיד על העליונה. מים קופאים בגלל הטמפרטורות הנמוכות.
טמפרטורות ומצב צבירת החומרים
ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר כך המולקולות של חומרים כלשהם מופרדות זו מזו. המרחק שלהם אחד מהשני מוביל לריכוך החומר, שהופך תחילה לנוזל, ואחר כך לגזי לחלוטין. ניתן לשקול תהליך זה על הדוגמא של ברזל, שנמס בכור היתוך ולובש צורה נוזלית. עם עלייה בטמפרטורה חזקה הוא יכול גם להיות גזי, כלומר להתנדף, אך לשם כך הטמפרטורה חייבת להיות ממש גבוהה.
מים בטמפרטורת החדר הרגילה הם נוזל. כאשר הטמפרטורה תעלה היא תהפוך לאדים, וכשירידה היא תהפוך לקרח. אחרי הכל, להורדת הטמפרטורה יש השפעה הפוכה על המולקולות - הן מתלכדות זו לזו. וכשהם מתקרבים החומר נעשה קשה יותר, צפוף יותר. ניתן להשיג את אותה השפעה על ידי לחיצה מכנית של כל חומר - הוא יהפוך להיות קשה יותר, שוב בגלל ההתכנסות של מולקולות.
מה קורה כאשר הטמפרטורות צונחות?
כאשר מים מושפעים מטמפרטורות נמוכות, המולקולות מתלכדות ויוצרים צורות משושים. כמובן שמדובר בפתיתי שלג, שהם גבישי מים.קירור מים והתגבשותם הם למעשה מילים נרדפות המתארות את אותו תהליך. מים מתחילים להתגבש בטמפרטורה של 0 מעלות - זה בדיוק הרגע שנלקח כסימן האפס בסולם הצלסיוס. אם ניקח בחשבון את סולם פרנהייט האמריקני, התמצקות המים תתרחש ב 32 מעלות.
אבל כדי ליצור גבישים מים אתה צריך בסיס, כמה זיהומים או מתלים, שבזכותם מתחיל תהליך זה. ואם המים נקיים לחלוטין, נצפתה כאן תופעה מעט שונה - לפעמים הם קופאים רק ב -40 מעלות, ובאפס וסימנים אחרים לא נמוכים מדי הם נשארים נוזלים. עם זאת, הוא לא קופא רק במצב רגוע. אם תנער אותו בסימני מינוס, הוא יהפוך מיד לקרח.
עובדות מעניינות
ישנם פרדוקסים רבים הקשורים למים. ומלבד הניואנסים שכבר תוארו לעיל, יש לציין כי קרח תופס נפח רב יותר מאשר מים נוזליים, כלומר בעת הקפאה, חומר זה מתרחב ואילו אחרים, נהפוך הוא, תופסים פחות נפח בטמפרטורות נמוכות. עם התרחבות המים במהלך היווצרות קרח קשורה להתפרצות חביות, צינורות וחפצים אחרים שנותרו מלאים מים לחורף.
ברגע ההקפאה, המולקולות מוסרות מעט זו מזו, מה שנותן השפעה כזו. וזה גורם זה, יחד עם בועות אוויר קפואות, שגורם לקרח לצוף. אם הוא טובע או נוצר מלמטה, אף יצור חי אחד בבריכות לא יכול היה לחורף. אך היווצרות על פני השטח, ונשארת שם, הקרח, נהפוך הוא, שומר על חום המים ומבצע תפקיד מגן בחורף, נותן לבעלי חיים, צמחים ודגים את ההזדמנות לחורף ולשרוד.
ישנן תופעות מעניינות אחרות. לפיכך, התרגול הוכיח כי מים חמים קופאים מהר יותר מקור, ותופעה זו נצפתה בהפתעה גם בימי קדם. כרגע ישנן מספר השערות שמסבירות את הפרדוקס הזה, אך לא נמצאה תשובה סופית.
מים הם יסוד מסתורי, וככל שאנשים טובלים יותר במחקרם, הם מביאים חידות בלתי מוסברות יותר. כרגע, נקבע שיש לו זיכרון, יכול להיות מת או חי. זהו ממס אוניברסלי, ויש לו איכויות ייחודיות רבות אחרות. למרות השפע והשכיחות שלו בכוכב הלכת שלנו, הוא עדיין שומר על הרבה מהפאזלים שלו, ורובם מדענים נאלצים רק להשלים עם זה. אחרי הכל, ההתווכחות עם העובדות קשה.
