درس لماذا كثافة الثلج اقل من الماء في مادة العلوم

 

في كل عناصر و مركبات الكون تسري قاعدة
واحدة و هي أن الحالة الصلبة للمادة أكثف
من المادة السائلة ، ولم يشذ عن هذه الظاهرة
الطبيعية سوى الماء ، حيث أن الثلج ( أو الجليد )

دائما و أبدا أقل كثافة من الماء ، و بالتالي تجد
مكعبات الثلج تطفوا فوق الماء إذا وضعتها في كأس ماء
الشرب ، و ترى في القطب الشمالي طبقة جليد سميكة

تغطي سطح القطب المتجمد الشمالي ، و ترى كذلك أن
الجبل الجليدي يطفو فوق سطح البحر و لا يغرق ، فيا
ترى ما هو شذوذ الماء هذا ! بعد الدراسة للماء وجد
العلماء أن الماء ينخفض حجمه ككل المواد كلما نقصت

درجة حرارته ، حتى إذا وصلنا إلى درجة حرارة 4 درجات
مئوية فإن الماء دون ذلك يعكس كل قوانين الكون و يبدأ
بالتمدد و يستمر بالتمدد بإستمرار تنزيل درجة الحرارة
حتى إذا وصلنا لدرجة الصفر صار ثلجاً ( جليداً ) و مع

الإستمرا في التبريد يستمر الحجم بالإزدياد ، و كما هو
معلوم ممن علم الفيزياء فإن العلاقة عكسية بين الحجم و
الكثافة عند ثبوت الكتلة ، و بما أن الكتلة لم تتغير فإنه
و لأن حجم الثلج أصبح أكبر من حجم الماء المتشكل منه فتصبح

كثافة الثلج أقل من كثافة الماء ( بالمصطلح الشائع غير
العلمي يقال بأن الثلج أخف من الماء ) ، و بالتالي سيطفو
على سطحه ، و لا يمكن مطلقاً لأي قطعة جليد أن تغرق في الماء
إلى قعره، و إنما ستراها طافية ، و لكن ليس كما تطفو كرة

منفوخة بالهواء و لكن ستراها طافية على السطح يظهر منها
مقدار العشر تقريبا فوق سطح الماء و تسعة أعشارها الباقي
تحت الماء ، و السبب هو ضآلة فرق الكثافة بين الثلج و الماء
و إتساعها بين الماء و الكرة المنفوخة بالهواء ! حيث أنه

و وفقاً لقاعدة أرخميدس فإن الجسم المغمور في سائل يأخذ
من حيز ذلك السائل ما وزنه ( أو كتلته ) من السائل
يعادل وزن ( أو كتلة ) الجسم المغمور .

 

المصدر: درس لماذا كثافة الثلج اقل من الماء في مادة العلوم