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水和冰的重量一样的吗?冰为何会浮在水面上

发布时间:2023-07-13 07:59来源:奇趣网编辑:QiQu阅读: 当前位置:奇趣网 > 科学探索 > 手机阅读

导语:水是以三种形式存在的化合物:固体、液体和气体,水的固体形式是冰,液体形式是水,气态称为蒸汽。冰和水一直是许多人们谈论的话题,那么接下来呢就由探秘志小编为大家揭秘水和冰的重量一样的吗以及冰为何会浮在水面上,感兴趣的不妨一起往下了解!

水和冰的重量一样的吗?冰为何会浮在水面上

水和冰的重量一样的吗?

不,水和冰的重量不一样。例如,如果我们把相同体积的水和冰放在同一个容器里,水的重量就会比冰重,原因是水比冰更密,水的密度为1克/立方厘米,而冰的密度为0.9克/立方厘米。水所占的空间比冰所占的要小。

根据可能受到的多种条件,水会经历不同的物理状态。其中一些状态是液态的、固态的以及气态的。在这些情况下,体积可能发生变化,从而影响其重量和密度。

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冰为何会浮在水面上?

浮冰之所以漂浮,是因为它的密度,以及浮力和引力之间复杂的关系。水冻结成冰,会导致水分子的分散膨胀,从而占据更多的空间。据估计,冰所占的体积比原来的水多9%。在转化为固体的过程中,水的分子膨胀占据了更多的空间。因此,相同体积的水和冰有不同的密度和质量。因此,冰漂浮在水面上,因为它的密度小于水。

冰漂浮在水面上,因为它比水的密度小。阿基米德原理指出,要使物体浮在水面上,就必须置换等量的水。通常,固体物体比液体密度大。这种逻辑得到化学知识的支持,因为组成固体的分子彼此紧密地联系在一起,使它们更加紧密。因此,它们比液体和气体更重。然而,冰因为它没有水那么稠密,因此漂浮在上面。

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在大多数情况下,冷却液体会导致它的密度增加,直到它变成固体。在这一点上,它达到了它的最大密度。水与其他液体略有不同。当你继续冷却水时,它的密度就会增加。然而,它并没有在结冰时达到最高密度,而是达到了4摄氏度的最高密度。

当水变成冰时,它的密度比水低。因此,一升冰的重量小于一升水。究其原因,是因为水中的氢键在液体中更加致密,而在固体状态下则不那么致密。

浮力和引力的复杂关系也使冰浮起来,浮力是对液体密度的向上推动”。另一方面,重力是与液体密度有关的“向下拉”。要使固体漂浮在液体上,向上的推动应该大于向下的拉力。因此,每当冰在水面上时,向上的推动大于向下的拉力。

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浮冰对水的积极影响

值得注意的是,由于各种原因,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。如果冰的密度高于水的密度,它就会下沉。因此,鱼类和在水中生存的植物等生物就不会生存,因为冰会压到它们。此外,浮冰平衡水和大气的温度。因此,鱼类、鲸鱼和植物以及许多其他生物都受到保护,不受极端天气条件的影响。

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冰浮在水面上的另一个重要意义是气候影响。在冬天,冰覆盖着海洋,因此成为深海的绝缘体。在春天,水开始融化;因此,用来融化水的热量被吸收,然后使水生动植物变暖。因此,冰平衡天气条件,以避免不利条件影响水生生物。

浮冰对水的负面影响

尽管浮冰有助于保护水生生物,但它可能与一些不利影响有关。其中一个值得注意的影响是融化后海平面的上升。夏天的高温可能会导致大量的冰融化。因此,海洋的水位可能会上升到极端水平。高海平面可能导致居住在沿海的人们流离失所。此外,商业活动和旅游业陷于瘫痪,从而对经济产生不利影响。

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此外,海上的浮冰影响运输。海船航行受阻,因为冰成为人们穿越海洋的绊脚石。此外,不能捕鱼,因为船只不能在巨大的冰上行驶。如果海船驶过冰层,可能会发生事故。冰山对海上航行构成危险,因为它可能威胁船只,从而造成泄漏,进而可能导致沉没。据报告,由于海上运输中的冰所造成的事故已经造成许多人死亡。

导语:寒冷的冬季到来了,除了下降的气温,全国各地可能还会迎来降雪。降雪会影响人们出行不方便,特别是结冰后对许多车辆造成潜在的威胁。你们应该在冬季经常能看到人们给结冰里面撒盐,那么你们知道冰遇到盐为什么能融化吗?下面呢就由探秘志小编为大家一一揭晓,不知道的赶紧往下看!

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冰遇到盐为什么能融化?

在北方地区,每年大约有2000万吨盐用于融化冰雪。它背后的科学知识,并不是每个人都能知道为什么盐会融化冰。首先,了解水的冰点是很重要的。0oC水会冻结和凝固,在这个温度下,冰面上的水融化了,而冰把下面的水冻结了。在0oC冰水之间的温度保持不变,冰和水的重量保持不变。当温度上升到零度以上时,更多的冰融化成液体,但如果温度下降,那么更多的水就会结成冰。

杂质降低了水的冰点,如果在水中加入盐等离子化合物,水就不会再冻结在0oC,然而,水在一定温度下仍能融化冰,这意味着道路上的冰会越来越少,水也会更多。

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揭结冰路面撒盐的原理

冬天到了,大雪过后的路上、房屋上等等地方都蒙上了一层层厚厚的雪,我们经常会看到人们拿盐撒向结冰路面,你们知道这是什么原理吗?其实呢,盐的主要成分是氯化钠,不过要是食盐的话,里面还含有少量的碘酸钾和碳酸钠,人们将盐撒在结冰路面上,因为氯化钠十分溶于水,那么雪的表面就会有氯化钠溶液,再加上水的冰点,当溶解了氧化钠后,那么盐水的冰点就会下跌到零下一二十度,再加上盐水的凝固点比水的凝固点要低的多,所以说,利用盐水这一特性,雪被盐溶解后很难形成冰块,人们在冬季结冰时就能用盐来缓解这一情况。

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盐可以使雪不结成冰,盐作为一种十分细小的晶体,其能够减少道理上车辆的摩擦系数以及车胎打滑,另一方面,盐是一种价格实惠且污染较小的物质,所以盐经常用于结冰路面的融雪剂。

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结冰路面撒盐的弊端

现在很多城市都使用专门的融雪剂,因为在结冰路面上撒盐会有两个不利影响,其一就是降低凝固点有限,过于较低气温的天气还是不行;其二是盐分对路面有腐蚀作用,长期或者剂量大的话,会对路面造成严重损坏。

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盐是如何降低水的冰点?

盐使水分子很难以自然的形式结合在一起,盐溶于水,溶解后分解成一致的元素。正常食盐(氯化钠)分解为钠离子和氯离子,当大量融冰时,氯化钙会分解成三种离子,一种钙,两种氯化物。当释放更多的离子时,分子结合在一起就会有更大的障碍。

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氯化物对环境的影响

尽管盐作为氯化物是用来融化冰雪的最有效的办法之一,但它们对环境有不利影响。氯化物是用来杀死水中的病原体,会对水生动物造成危害。它使植物和昆虫脱水,从而改变食物链。

众所周知,氯化物在杀死土壤中的病原体时会抑制植物的生长。其他化合物如硫酸铵、硝酸铵和乙酸钾对环境的危害较小,但成本太高,无法用于大规模操作。众所周知,机场使用尿素、酒精和甘醇来清除跑道上的积雪。

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