Gheață
Gheața este denumirea obișnuită pentru apa înghețată. Alte lichide, cum ar fi amoniacul, metanul sau laptele, ar putea fi numite gheață atunci când îngheață, dar sunt denumite "gheață de lapte", de exemplu, în loc de "gheață". Apa lichidă devine gheață solidă atunci când este foarte rece. Punctul de îngheț este de 0° Celsius (32° Fahrenheit sau 273 kelvin).
Gheața este produsă în mod obișnuit într-un frigider sau congelator de uz casnic. Dacă apa este pusă într-un congelator și lăsată pentru o perioadă de timp, apa devine foarte rece și va îngheța, creând gheață. Apa poate fi plasată într-un recipient din cupru (sau alt metal) pentru a o face să înghețe mai repede în gheață. Metalele sunt buni conductori de căldură, astfel încât apa poate îngheța mai repede decât într-o tavă de gheață din plastic.
Gheață într-un coș
Cristale de gheață pe sticlă
Cum se formează gheața
Spre deosebire de alte lichide, apa se dilată în timp ce îngheață și devine gheață; astfel, gheața plutește pe apă, deoarece gheața are o densitate mai mică decât apa. Acest lucru este foarte neobișnuit - aproape orice alt lichid devine mai dens pe măsură ce se răcește; gheața de apă, însă, este o excepție importantă. Apa lichidă se dilată cu aproximativ 9% pe măsură ce devine gheață - ocupă mai mult spațiu. Acest lucru se datorează faptului că moleculele de apă sunt, de fapt, mai îndepărtate, în loc să fie mai apropiate. Moleculele dintr-un cristal de gheață sunt aranjate într-un mod care o face mai puțin densă decât apa lichidă.În cazul în care apa din instalații îngheață, aceasta poate sparge conducta de apă. Apa din sticlele de sticlă poate face ca acestea să explodeze atunci când îngheață. Apa care îngheață în crăpăturile rocilor se poate extinde suficient pentru a despărți rocile dure; acesta este un proces geologic important de meteorizare care poate eroda munții și poate transforma rocile în sol.
Atunci când materialele sunt răcite, moleculele lor vibrează mai puțin și se compactează. Atunci când majoritatea materialelor ating o temperatură numită punct de îngheț, moleculele formează un solid cristalin - deși unele materiale (cum ar fi sticla și gudronul) nu cristalizează deloc, ci formează fluide foarte rigide, care par a fi solide. Doar heliul nu îngheață; toate celelalte substanțe îngheață dacă sunt suficient de reci, dar fluidele precum uleiul de gătit, antigelul, benzina (benzină), azotul etc. îngheață la temperaturi pe care majoritatea oamenilor nu le cunosc.
Apă sărată
Apa sărată are nevoie de o temperatură mai scăzută pentru a îngheța decât apa pură. Gheața rezultată conține mult mai puțină sare decât apa sărată din care provine. Acest fapt a fost folosit uneori pentru desalinizare. Gheața sărată nu este la fel de rezistentă ca apa pură înghețată. În mod similar, împrăștierea de sare pe gheață o topește, dacă nu este prea rece: sarea mănâncă progresiv gheața, formând saramură care nu îngheață la acea temperatură.
Locații geografice ale gheții
Deoarece gheața plutește, chiar și corpurile mari de apă care îngheață, cum ar fi unele oceane, formează gheață doar la suprafață. Cele mai multe lacuri nu îngheață niciodată până la fund. Chiar și cele mai reci oceane, cum ar fi Oceanul Arctic, îngheață doar la suprafață, lăsând oceanul lichid să circule în partea de jos. Din acest motiv, oceanele Pământului sunt capabile să redistribuie căldura, iar clima Pământului are mai puține extreme de căldură și frig decât ar fi avut în alte condiții. Dacă gheața s-ar scufunda în loc să plutească, oceanele s-ar umple de gheață de jos, ar rămâne solide și doar o parte din partea de sus s-ar dezgheța. Un ocean solid nu ar mai circula căldura. Dar pentru că gheața plutește la suprafață, apa de dedesubt poate continua să circule, iar gheața de la suprafață rămâne expusă și se topește ușor atunci când temperatura crește.Corpurile mari de gheață de pe uscat se numesc ghețari. În Antarctica se află cea mai mare parte a gheții din lume.
Epoci glaciare
Schimbările climatice au loc tot timpul. Atunci când este foarte frig, se numește eră glaciară. În timpul erelor glaciare, suprafețe foarte mari ale Pământului sunt acoperite de gheață, zăpadă și ghețari. Cauzele erelor glaciare sunt complexe sau greu de înțeles. Încălzirea globală afectează în prezent resursele de gheață ale Pământului, iar cauzele sale sunt, de asemenea, foarte complexe.
Gheață carbonică
Există, de asemenea, "gheață carbonică", adică dioxid de carbon înghețat. Gheața carbonică expusă la aerul normal degajă dioxid de carbon, care este inodor și incolor. Gazul este atât de rece încât, atunci când se amestecă cu aerul, răcește vaporii de apă din aer până la ceață, care arată ca un fum alb și gros. Este adesea folosit în teatru pentru a face ceață sau fum fals.
Gheață carbonică atunci când este pusă în apă
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este gheața?
R: Gheața este denumirea comună a apei înghețate.
Î: Pot fi numite gheață și alte lichide?
R: Da, alte lichide, cum ar fi amoniacul, metanul sau laptele, pot fi numite gheață atunci când îngheață, dar de obicei sunt denumite cu numele lor specifice, cum ar fi "gheață de lapte".
Î: Când se transformă apa lichidă în gheață solidă?
R: Apa lichidă se transformă în gheață solidă atunci când este foarte rece, iar temperatura sa atinge punctul de îngheț de 0°C.
Î: Cum se prepară gheața acasă?
R: Gheața se obține în mod obișnuit într-un frigider sau congelator de casă. Dacă apa este pusă într-un congelator și lăsată pentru o perioadă de timp, apa devine foarte rece și va îngheța, creând gheață.
Î: Materialul recipientului influențează timpul necesar pentru ca apa să înghețe în gheață?
R: Da, apa poate fi pusă într-un recipient din cupru (sau alt metal) pentru a o face să înghețe mai repede în gheață. Metalele sunt buni conductori de căldură, astfel încât apa poate îngheța mai repede decât într-o tavă de gheață din plastic.
Î: Care este punctul de îngheț al apei?
R: Punctul de îngheț al apei este de 0°C (32°F sau 273K).
Î: De ce unele lichide au nume diferite atunci când îngheață?
R: Unele lichide au nume diferite atunci când îngheață, cum ar fi "gheață de lapte", deoarece sunt de obicei amestecate cu alte ingrediente care le afectează proprietățile atunci când îngheață.
