Buz neden literatürden örnekler batırmaz. Buz neden suda batmaz, ancak yüzeyinde yüzer?

Baharın başlangıcında, rezervuarların kendilerini kış “giysilerinden” kurtarmaya başladığı ve tatlı suyun güzelliğini insan gözüne gösterdiği zaman, yüzen buz bloklarına hiç şaşırmıyoruz. Biz buna çok alışkınız doğal fenomen hiç düşünmediğimizi ve buzun neden erimediğini merak etmediğimizi? Ve bunun hakkında düşünürseniz, buz gibi katı maddelerin eridiğinde oluşan sıvıların içinde yüzdüğü örnekleri hemen hatırlamazsınız. Bir kapta parafin veya balmumu eritebilir ve aynı maddenin bir parçasını elde edilen su birikintisine yalnızca katı halde atabilirsiniz. Ve ne görüyoruz? Balmumu ve parafin, kendi erimeleri sonucu oluşan sıvıda güvenle boğulur.

Buz suda neden batmaz? Gerçek şu ki, bu örnekteki su çok nadir ve doğası gereği benzersiz bir istisnadır. Doğada sadece metal ve dökme demir, su yüzeyinde yüzen bir buz parçası gibi davranır.

Buz sudan ağır olsaydı, kesinlikle kendi ağırlığı altında batardı ve aynı zamanda rezervuarın alt kısmındaki suyu yüzeye çıkarırdı. Sonuç olarak, tüm gölet en dibe kadar donacaktı! Ancak su donduğunda tamamen farklı bir durum ortaya çıkar. Suyu buza çevirmek hacmini yaklaşık %10 arttırır ve şu anda buz suyun kendisinden daha az yoğundur. Bu nedenle buz, suyun yüzeyinde yüzer ve batmaz. Aynı şey, yoğunluğu suyun yoğunluğundan çok daha az olan bir kağıt tekne suya indirildiğinde de gözlemlenebilir. Tahtadan veya başka bir malzemeden yapılmış bir tekne olsaydı, kesinlikle boğulurdu. Yoğunluk göstergelerini sayılarla karşılaştırırsak, örneğin, suyun yoğunluğu bir ise, buzun yoğunluğu 0.91 olacaktır.

Buz durumuna geçişi sırasında suyun hacmindeki artış günlük yaşamda dikkate alınmalıdır. Bir fıçıyı soğukta bırakmak, üstüne suyla doldurmak yeterlidir, daha sonra sıvı donarak kabı kıracaktır. Bu nedenle soğukta duran bir aracın radyatöründe su bırakılması önerilmez. Ayrıca çok soğukısıtma borularından geçen sıcak su tedarikindeki kesintilere karşı dikkatli olmak gerekir. Dış boruda su kalırsa, anında donar ve bu da kaçınılmaz olarak su kaynağına zarar verir.

Bildiğiniz gibi, okyanuslarda ve denizlerde büyük derinlikler, sıcaklığın sıfırın altında olduğu yerde, su hala donmaz ve suya dönüşmez. buz bloğu. Bunu açıklamak oldukça basittir - suyun üst katmanları muazzam bir basınç yaratır. Örneğin, bir kilometrelik bir su tabakası, yüzden fazla atmosferden oluşan bir kuvvetle baskı yapar.

Su normal olsaydı ve benzersiz bir sıvı olmasaydı, paten kaymaktan zevk almazdık. Camın üzerinde yuvarlanmıyoruz, değil mi? Ama buzdan çok daha yumuşak ve çekici. Ancak cam, patenlerin kaymayacağı bir malzemedir. Ancak buzda, çok kaliteli olmasa da paten yapmak bir zevktir. neden diye soracaksın Gerçek şu ki, vücudumuzun ağırlığı, paten üzerinde güçlü bir baskı uygulayan çok ince bir paten bıçağına baskı yapıyor. buz. Sırttan gelen bu basıncın bir sonucu olarak, sırtın mükemmel bir şekilde kaydığı ince bir su filmi oluşumu ile buz erimeye başlar.

Bir çocuğa karmaşık fiziksel süreçler nasıl açıklanır?

Akla gelen ilk şey yoğunluktur. Evet, aslında buz yüzer çünkü sudan daha az yoğundur. Ama bir çocuğa yoğunluğun ne olduğu nasıl açıklanır? Kimse ona okul müfredatını söylemek zorunda değil, ancak her şeyi buzun daha hafif olduğu gerçeğine indirgemek oldukça gerçekçi. Aslında aynı hacimdeki su ve buzun farklı ağırlıkları vardır. Sorunu daha ayrıntılı incelersek, yoğunluğun yanı sıra birkaç neden daha dile getirebiliriz.
Buz suda batmaz, yalnızca azaltılmış yoğunluğu daha aşağı batmasını engellediği için değil. Bunun nedeni ayrıca buzun kalınlığında küçük hava kabarcıklarının donmasıdır. Ayrıca yoğunluğu da azaltırlar ve bu nedenle genel olarak buz plakasının ağırlığının daha da az olduğu ortaya çıkar. Buz genişlediğinde, yakalamaz daha fazla hava ama öte yandan, bu tabakanın içine girmiş olan tüm baloncuklar, buz erimeye veya süblimleşmeye başlayana kadar oradadır.

Suyun genleşme kuvveti üzerine bir deney yapıyoruz

Fakat buzun gerçekten genişlediğini nasıl kanıtlayabilirsiniz? Sonuçta su da genleşebilir, bunu yapay koşullarda nasıl ispatlayabilirsiniz? İlginç ve çok basit bir deney yapabilirsiniz. Bunu yapmak için plastik veya karton bir bardağa ve suya ihtiyacınız var. Miktarı büyük olmak zorunda değil, bardağı ağzına kadar doldurmanıza gerek yok. Ayrıca ideal olarak, yaklaşık -8 derece veya daha düşük bir sıcaklığa ihtiyacınız vardır. Sıcaklık çok yüksekse, deneyim makul olmayan bir şekilde uzun sürecektir.
Yani, içine su dökülür, buzun oluşmasını beklemeliyiz. Seçtiğimizden beri optimum sıcaklık, az miktarda sıvının iki ila üç saat içinde buza dönüşeceği, güvenle eve gidebilir ve bekleyebilirsiniz. Tüm su buza dönüşene kadar beklemeniz gerekiyor. Bir süre sonra sonuca bakıyoruz. Deforme olmuş veya buzla yırtılmış bir bardak garanti edilir. Daha düşük sıcaklıklarda, etkiler daha etkileyici görünür ve deneyin kendisi daha az zaman alır.

Olumsuz sonuçlar

Basit bir deney, sıcaklık düştüğünde buz bloklarının gerçekten genişlediğini ve donduğunda su hacminin kolayca arttığını doğrular. Kural olarak, bu özellik unutkan insanlara birçok sorun getirir: balkonda bir şişe şampanya bırakılır. Yılbaşı uzun süre buza maruz kaldığı için yırtıldı. Genleşme kuvveti çok büyük olduğu için hiçbir şekilde etkilenmez. Buz bloklarının kaldırma kuvvetine gelince, burada hiçbir şey kanıtlayamazsınız. En meraklısı, büyük bir su birikintisinde buz parçalarını boğmaya çalışarak, ilkbahar veya sonbaharda benzer bir deneyimi kendi başına kolayca gerçekleştirebilir.

Buzun su üzerinde yüzdüğüne şüphe yoktur; hem gölette hem de nehirde herkes yüzlerce kez görmüştür.

Ancak bu soru hakkında kaç kişi düşünmüştür: Tüm katılar buz gibi mi davranır, yani erimeleri sırasında oluşan sıvıların içinde yüzerler mi?

Bir kavanozda parafin veya balmumu eritin ve aynı katı maddeden başka bir parçayı bu sıvıya atın, hemen batacaktır. Aynı şey kurşun, kalay ve diğer birçok madde için de olacaktır. Kural olarak, katı cisimlerin her zaman eridiğinde oluşan sıvıların içinde battığı ortaya çıktı.

Çoğu zaman su ile uğraşırken, karşıt fenomene o kadar alışmışızdır ki, diğer tüm maddelerin özelliği olan bu özelliği sıklıkla unuturuz. Unutulmamalıdır ki su bu açıdan nadir bir istisnadır. Sadece metal bizmut ve dökme demir su ile aynı şekilde davranır.

Buz sudan daha ağır olsaydı ve yüzeyinde kalmaz, ancak batarsa, kışın derin rezervuarlarda bile su tamamen donardı. Aslında: havuzun dibine düşen buz, alt su katmanlarını yukarı doğru zorlar ve bu, tüm su buza dönüşene kadar olur.

Ancak su donduğunda bunun tersi geçerlidir. Su buza dönüştüğü anda hacmi aniden yaklaşık yüzde 10 artar ve buz sudan daha az yoğundur. Bu nedenle, herhangi bir cismin yüksek yoğunluklu bir sıvı içinde yüzdüğü gibi suda yüzer: cıvadaki demir çivi, yağdaki mantar vb. Suyun yoğunluğunu bire eşit kabul edersek, o zaman yoğunluğun yoğunluğu buz sadece 0.91 olacaktır. Bu rakam, su üzerinde yüzen buz kütlesinin kalınlığını bulmamızı sağlar. Buz kütlesinin su üzerindeki yüksekliği örneğin 2 santimetre ise, buz kütlesinin su altı tabakasının 9 kat daha kalın olduğu, yani 18 santimetre olduğu ve tüm buz kütlesinin 20 olduğu sonucuna varabiliriz. santimetre kalınlığında.

Denizlerde ve okyanuslarda bazen devasa buz dağları vardır - buzdağları (Şekil 4). Bunlar kutup dağlarından kayarak akıntı ve rüzgar tarafından açık denize taşınan buzullardır. Yükseklikleri 200 metreye ulaşabilir ve hacim - birkaç milyon metreküp. Buzdağının tüm kütlesinin onda dokuzu su altında gizlidir. Bu nedenle, onunla tanışmak çok tehlikelidir. Gemi hareket eden buz devini zamanında fark etmezse, ciddi şekilde hasar görebilir ve hatta bir çarpışmada ölebilir.

Sıvı koda buza dönüştüğünde hacmindeki ani artış suyun önemli bir özelliğidir. Bu özellik genellikle dikkate alınmalıdır. pratik Yaşam. Soğukta bir varil su bırakırsanız, su donarak namluyu kırar. Aynı nedenle soğuk bir garajda bir arabanın radyatöründe su bırakmamalısınız. Şiddetli donlarda, arzdaki en ufak kesintiye karşı dikkatli olmanız gerekir. ılık su su ısıtma boruları aracılığıyla: dış boruda duran su hızla donabilir ve ardından boru patlayacaktır.

Kayaların çatlaklarında donan su, çoğu zaman dağların çökmesine neden olur.

Şimdi, ısıtıldığında suyun genleşmesiyle doğrudan ilgili olan bir deneyi ele alalım. Bu deneyi kurmak özel ekipman gerektirir ve okuyuculardan herhangi birinin onu evde yeniden üretmesi pek olası değildir. Evet, bu bir zorunluluk değil; deneyimi hayal etmek kolaydır ve sonuçlarını herkes tarafından iyi bilinen örnekler üzerinde doğrulamaya çalışacağız.

Çok sağlam bir metal, tercihen çelik silindiri alalım (Şek. 5), altına biraz püskürtelim, suyla dolduralım, kapağı cıvatalarla sabitleyelim ve vidayı döndürmeye başlayalım. Su çok az sıkıştığı için vidayı uzun süre çevirmenize gerek kalmaz. Birkaç devirden sonra silindirin içindeki basınç yüzlerce atmosfere yükselir. Şimdi silindir sıfırın altında 2-3 derece bile soğutulursa, içindeki su donmaz. Ama bundan nasıl emin olabilirsiniz? Silindiri açarsanız, bu sıcaklıkta ve atmosferik basınç su anında buza dönüşecek ve basınç altındayken sıvı mı yoksa katı mı olduğunu bilemeyeceğiz. Burada dökülen peletler bize yardımcı olacaktır. Silindir soğuyunca ters çevirin. Su donmuşsa, atış altta duracak, donmamışsa atış kapakta toplanacaktır. Vidayı sökelim. Basınç düşecek ve su kesinlikle donacaktır. Kapağı çıkardıktan sonra, tüm atışların kapağın yakınında toplandığından emin oluruz. Yani gerçekten de basınç altındaki su, sıfırın altındaki sıcaklıklarda donmaz.

Deneyimler, her 130 atmosfer için suyun donma noktasının artan basınçla yaklaşık bir derece düştüğünü göstermektedir.

Akıl yürütmemizi diğer birçok maddenin gözlemlerine dayanarak oluşturmaya başlasaydık, bunun tam tersi bir sonuca varmak zorunda kalırdık. Basınç genellikle sıvıların katılaşmasına yardımcı olur: basınç altında sıvılar daha fazla donar. Yüksek sıcaklık ve katılaşma sırasında çoğu maddenin hacminin azaldığını hatırlarsak şaşıracak bir şey yoktur. Basınç, hacimde bir azalmaya neden olur ve böylece bir sıvının katı hale geçişini kolaylaştırır. Su, katılaşmada, zaten bildiğimiz gibi, hacim olarak azalmaz, aksine genişler. Bu nedenle basınç, suyun genleşmesini önleyerek donma noktasını düşürür.

Okyanuslarda büyük derinliklerde su sıcaklığının sıfır derecenin altında olduğu, ancak bu derinliklerde suyun donmadığı bilinmektedir. Bu, suyun üst katmanlarını oluşturan basınçla açıklanır. Bir kilometre kalınlığındaki bir su tabakası, yaklaşık yüz atmosferlik bir kuvvetle pres yapıyor.

Su normal bir sıvı olsaydı, buz üzerinde kayma zevkini pek yaşamazdık. Mükemmel pürüzsüz cam üzerinde yuvarlanmakla aynı şey olurdu. Paten cam üzerinde kaymaz. Buz üzerinde tamamen farklı bir şey. Buz pateni yapmak çok kolaydır. Neden? Niye? Vücudumuzun ağırlığı altında, patenin ince bıçağı buza oldukça güçlü bir baskı uygular ve paten altındaki buz erir; mükemmel bir yağlayıcı görevi gören ince bir su filmi oluşur.

Buz ve su.
Bir bardak suya konulan buz parçasının batmadığı bilinmektedir. Bunun nedeni, suyun yanından buza bir kaldırma kuvvetinin etki etmesidir.

Pirinç. 4.1. Suda buz.

Olarak Şekil l'de görülebilir. 4.1'de, kaldırma kuvveti, buzun batık kısmının yüzeyine etki eden su basıncı kuvvetlerinin bir sonucudur (Şekil 4.1'deki gölgeli alan). Buz, suyun üzerinde yüzer çünkü onu dibe çeken yerçekimi kuvveti kaldırma kuvveti ile dengelenir.
Bardakta buz olmadığını ve şekilde gölgeli alanın suyla dolduğunu hayal edin. Burada, bu alanın içindeki ve dışındaki su arasında bir ayrım çizgisi olmayacaktır. Ancak bu durumda da taralı alanda bulunan suya etki eden kaldırma kuvveti ve yerçekimi kuvveti birbirini dengeler. Yukarıda ele alınan her iki durumda da kaldırma kuvveti değişmediği için, bu, yukarıdaki alan içinde bir buz parçasına ve suya etkiyen yerçekimi kuvvetinin aynı olduğu anlamına gelir. Başka bir deyişle, eşit ağırlığa sahiptirler. Buz kütlesinin gölgeli alandaki su kütlesine eşit olduğu da doğrudur.
Buz eridikten sonra aynı kütlede suya dönüşecek ve gölgeli alanın hacmine eşit hacmi dolduracaktır. Bu nedenle, buz eridikten sonra bir bardak su ve bir buz parçasındaki su seviyesi değişmez.
Sıvı ve katı haller.
Artık bir buz parçasının hacminin, eşit kütledeki suyun kapladığı hacimden daha büyük olduğunu biliyoruz. Bir maddenin kütlesinin kapladığı hacme oranına maddenin yoğunluğu denir. Bu nedenle buzun yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçüktür. 0 °C'de ölçülen sayısal değerleri: su için - 0.9998, buz için - 0.917 g/cm3. Sadece buz değil, aynı zamanda diğer katılar da ısıtıldığında, sıvı duruma geçişlerinin başladığı belirli bir sıcaklığa ulaşır. Saf bir maddenin erimesi durumunda, tüm kütlesi sıvı hale geçene kadar ısıtıldığında sıcaklığı yükselmeye başlamaz. Bu sıcaklığa maddenin erime noktası denir. Erime sona erdikten sonra ısıtma, sıvının sıcaklığında daha fazla artışa yol açacaktır. Sıvı soğutulursa, sıcaklık erime noktasına düşürülürse, katı hale geçmeye başlayacaktır.
Çoğu madde için, buz ve su durumundan farklı olarak, katı haldeki yoğunluk sıvı haldeki yoğunluktan daha yüksektir. Örneğin, genellikle gaz halinde olan argon, -189.2 °C sıcaklıkta katılaşır; katı argonun yoğunluğu 1.809 g/cm3'tür (sıvı halde argonun yoğunluğu 1.38 g/cm3'tür). Bu nedenle, katı haldeki bir maddenin yoğunluğunu, erime noktasına yakın bir sıcaklıkta sıvı haldeki yoğunluğu ile karşılaştırırsak, argon durumunda% 14.4 azaldığı ve durumunda% 14.4 azaldığı ortaya çıkıyor. sodyum -% 2.5.
Metaller için erime noktasından geçerken bir maddenin yoğunluğundaki değişiklik, alüminyum ve altın hariç (sırasıyla %0 ve %5,3) genellikle küçüktür. Tüm bu maddeler için, sudan farklı olarak, katılaşma süreci yüzeyde değil, altta başlar.
Ancak katı hale geçiş sırasında yoğunluğu azalan metaller de vardır. Bunlar, bu düşüşün sırasıyla %0,95, %3,35 ve %3,2 olduğu antimon, bizmut, galyum içerir. Erime noktası -29.8 ° C olan galyum, cıva ve sezyum ile birlikte düşük eriyen metaller sınıfına aittir.
Maddenin katı ve sıvı halleri arasındaki fark.
Katı halde, sıvı halden farklı olarak, maddeyi oluşturan moleküller düzenli bir şekilde düzenlenmiştir.

Pirinç. 4.2. Maddenin sıvı ve katı halleri arasındaki fark

Şek. 4.2 (sağda), katı haldeki bir maddenin özelliği olan yoğun bir molekül paketinin (şartlı olarak dairelerle gösterilmiştir) bir örneğini gösterir. Bir sıvının düzensiz yapı özelliği yanında gösterilir. Sıvı halde, moleküller birbirinden çok uzaktadır, daha fazla hareket özgürlüğüne sahiptir ve sonuç olarak sıvı haldeki madde şeklini kolayca değiştirir, yani akışkanlık gibi bir özelliğe sahiptir.
Akışkan maddeler için, yukarıda belirtildiği gibi, rastgele bir molekül düzenlemesi karakteristiktir, ancak böyle bir yapıya sahip tüm maddeler akma yeteneğine sahip değildir. Bir örnek, molekülleri rastgele düzenlenmiş, ancak akmayan camdır.
Kristal maddeler, molekülleri düzenli bir şekilde düzenlenmiş maddelerdir. Doğada kristalleri karakteristik bir görünüme sahip maddeler vardır. Bunlara kuvars ve buz dahildir. Demir ve kurşun gibi sert metaller, büyük kristallerde doğal olarak oluşmaz. Bununla birlikte, yüzeylerini mikroskop altında inceleyerek, fotoğrafta görüldüğü gibi küçük kristal kümeleri ayırt edilebilir (Şekil 4.3).

Pirinç. 4.3. Demir yüzey mikrografı.

Büyük metalik madde kristalleri elde etmek için özel yöntemler vardır.
Kristallerin boyutu ne olursa olsun, ortak olarak düzenli bir molekül düzenine sahiptirler. Ayrıca çok kesin bir erime noktasının varlığı ile karakterize edilirler. Bu, eriyen bir cismin sıcaklığının, tamamen eriyene kadar ısıtıldığında artmadığı anlamına gelir. Cam, kristal maddelerden farklı olarak belirli bir erime noktasına sahip değildir: ısıtıldığında yavaş yavaş yumuşar ve sıradan bir sıvıya dönüşür. Böylece erime noktası, moleküllerin düzenli düzeninin bozulduğu ve kristal yapının bozulduğu sıcaklığa karşılık gelir. Sonuç olarak, kristal bir yapıya sahip olmaması nedeniyle camın bir başka ilginç özelliğine dikkat çekiyoruz: Cama örneğin 10 yıllık bir süre boyunca uzun süreli bir çekme kuvveti uygulayarak camın bir cam gibi akmasını sağlayacağız. sıradan sıvı.
Molekül paketleme.
X-ışınları ve bir elektron ışını kullanarak, moleküllerin bir kristalde nasıl düzenlendiği incelenebilir. X-ışını radyasyonu, görünür ışıktan çok daha kısa bir dalga boyuna sahiptir, bu nedenle atomların veya moleküllerin geometrik olarak düzenli kristal yapısı tarafından kırılabilir. Bir fotoğraf plakasına bir kırınım deseni kaydederek (Şekil 4.4), bir kristaldeki atomların düzenini kurmak mümkündür. Sıvılar için aynı yöntemi kullanarak sıvıdaki moleküllerin rastgele düzenlendiğinden emin olunabilir.

Pirinç. 4.4. Periyodik bir yapı üzerinde X-ışını kırınımı.
Pirinç. 4.5. Topları sıkıca paketlemenin iki yolu.

Kristal haldeki bir katının molekülleri birbirine göre oldukça karmaşıktır. Aynı tip atomlardan veya moleküllerden oluşan maddelerin yapısı, örneğin Şekil 2'de gösterilen argon kristali gibi nispeten basit görünüyor. 4.5 (solda), burada atomlar geleneksel olarak toplarla gösterilir. Belirli bir miktardaki alanı çeşitli şekillerde toplarla sıkıca doldurabilirsiniz. Bu tür yoğun paketleme, molekülleri işgal ettikleri hacim minimum olacak şekilde düzenleme eğiliminde olan moleküller arası çekim kuvvetlerinin varlığı nedeniyle mümkündür. Bununla birlikte, gerçekte, Şekil 1'deki yapı. 4.5 (sağda) oluşmaz; Bu gerçeği açıklamak kolay değil.
peki nasıl hayal ediyorsun çeşitli yollar topları uzaya yerleştirmek oldukça zor, jetonları uçakta nasıl sıkı bir şekilde düzenleyebileceğinizi düşünelim.

Pirinç. 4.6. Bir uçakta düzenli bir madeni para düzenlemesi.

Şek. 4.6 Bu tür iki yöntem sunulmaktadır: ilkinde, her molekül, merkezleri d kenarlı bir karenin köşeleri olan dört komşu molekülle temas halindedir, burada d madalyonun çapıdır; ikinci durumda, her madeni para altı komşu ile temas halindedir. Şekildeki noktalı çizgiler bir madeni paranın kapladığı alanı sınırlandırmaktadır. İlk durumda
d 2'ye eşittir ve yine bu alan daha küçüktür ve √3d 2 /2'ye eşittir.
Madeni para yerleştirmenin ikinci yolu, aralarındaki boşluğu önemli ölçüde azaltır.
Bir kristalin içindeki molekül. Kristallerin incelenmesinin amacı, moleküllerin içlerinde nasıl düzenlendiğini belirlemektir. Altın, gümüş, bakır gibi metallerin kristalleri argon kristalleri gibi dizilmiştir. Metaller söz konusu olduğunda, moleküllerden değil, düzenli bir iyon dizilişinden söz edilmelidir. Örneğin bir elektron kaybeden bir bakır atomu, negatif yüklü bir bakır iyonuna dönüşür. Elektronlar iyonlar arasında hareket etmekte serbesttir. İyonlar koşullu olarak top şeklinde temsil edilirse, yakın paketlenme ile karakterize edilen bir yapı elde ederiz. Sodyum ve potasyum gibi metallerin kristalleri yapı olarak bakırdan biraz farklıdır. C02 molekülleri ve farklı atomlardan oluşan organik bileşikler top olarak gösterilemez. Katı hale geçerek son derece karmaşık bir kristal yapı oluştururlar.

Pirinç. 4.7. Kristal "kuru buz" (büyük büyük toplar - karbon atomları)

Şek. Şekil 4.7, kuru buz adı verilen katı CO2 kristallerini göstermektedir. Kimyasal bir bileşik olmayan elmas da karbon atomları arasında kimyasal bağlar oluştuğu için özel bir yapıya sahiptir.
Sıvı yoğunluğu. Sıvı hale geçildiğinde, bir maddenin moleküler yapısı bozulur. Bu sürece, uzayda belirli bir maddenin kapladığı hacimde hem azalma hem de artış eşlik edebilir.


Pirinç. 4.8. Suyun yapısına ve sağlam bir gövdeye karşılık gelen tuğladan yapılmış modeller.

Bir örnek olarak, Şekil 1'de gösterileni düşünün. 4.8 tuğla bina. Her tuğlanın bir moleküle karşılık gelmesine izin verin. Depremde yıkılan bir tuğla bina, boyutları binanınkinden daha küçük olan bir tuğla yığınına dönüşür. Ancak tüm tuğlalar tek tek düzgünce istiflenirse kapladıkları alan daha da azalacaktır. Katı ve sıvı haldeki maddenin yoğunluğu arasında da benzer bir ilişki vardır. Bakır ve argon kristalleri, gösterilen yoğun tuğla ambalajı ile ilişkilendirilebilir. İçlerindeki sıvı hal, bir tuğla yığınına karşılık gelir. Bu koşullar altında katı halden sıvı hale geçişe yoğunlukta bir azalma eşlik eder.
Aynı zamanda, büyük moleküller arası mesafelere sahip (bir tuğla yapıya karşılık gelen) kristal bir yapıdan sıvı bir duruma geçişe yoğunlukta bir artış eşlik eder. Bununla birlikte, gerçekte, birçok kristal, sıvı duruma geçiş sırasında büyük moleküller arası mesafeleri korur.
Sodyum ve bakırın aksine antimon, bizmut, galyum ve diğer metaller için yoğun paketleme tipik değildir. Büyük atomlar arası mesafeler nedeniyle, sıvı faza geçiş sırasında yoğunlukları artar.

Buz yapısı.
Su molekülü, bir oksijen atomu ve bunun zıt taraflarında bulunan iki hidrojen atomundan oluşur. Su molekülünde karbon atomu ve iki oksijen atomunun tek bir doğru boyunca yer aldığı karbondioksit molekülünden farklı olarak, oksijen atomunu hidrojen atomlarının her birine bağlayan çizgiler aralarında 104,5 ° 'lik bir açı oluşturur. Bu nedenle, doğada elektriksel olan su molekülleri arasında etkileşim kuvvetleri vardır. Ayrıca, hidrojen atomunun özel özelliklerinden dolayı, kristalleşme sırasında su, her molekülün dört komşu molekülle ilişkili olduğu bir yapı oluşturur. Bu yapı Şekil l'de basitleştirilmiştir. 4.9. Büyük toplar oksijen atomlarıdır, küçük siyah toplar ise hidrojen atomlarıdır.

Pirinç. 4.9. Buzun kristal yapısı.

Bu yapıda büyük moleküller arası mesafeler gerçekleştirilir. Böylece buz eridiğinde ve yapı çöktüğünde molekül başına hacim azalır. Bu, suyun yoğunluğunun buzun yoğunluğundan daha yüksek olmasına ve buzun su üzerinde yüzebilmesine yol açar.

çalışma 1
SU YOĞUNLUĞU NEDEN 4°C'DE EN YÜKSEK?

Hidrojen bağı ve termal genleşme. Eridikten sonra buz, yoğunluğu buzdan daha yüksek olan suya dönüşür. Su sıcaklığındaki daha fazla artışla yoğunluğu, sıcaklık 4 °C'ye ulaşana kadar artar. 0°C'de suyun yoğunluğu 0,99984 g/cm3 ise, 4°C'de 0,99997 g/cm3'tür. Sıcaklıkta daha fazla artış yoğunlukta bir azalmaya neden olur ve 8°C'de yine 0°C'deki ile aynı değere sahip olacaktır.

Pirinç. 4.10. Buzun kristal yapısı (büyük toplar oksijen atomlarıdır).

Bu fenomen, buzda kristal bir yapının varlığı ile ilişkilidir. Tüm detaylar Şekil 2'de gösterilmiştir. 4.10, burada, açıklık için, atomlar top olarak gösterilir ve kimyasal bağlar düz çizgilerle gösterilir. Yapının bir özelliği, hidrojen atomunun her zaman iki oksijen atomu arasında yer alması ve bunlardan birine daha yakın olmasıdır. Böylece hidrojen atomu, iki bitişik su molekülü arasında bir kohezyon kuvvetinin ortaya çıkmasına katkıda bulunur. Bu bağ kuvvetine hidrojen bağı denir. Hidrojen bağları yalnızca belirli yönlerde meydana geldiğinden, bir buz parçasındaki su moleküllerinin düzeni dört yüzlüye yakındır. Eriyen buz suya dönüştüğünde, hidrojen bağlarının önemli bir kısmı, yapının korunmasından dolayı, kendine özgü büyük moleküller arası mesafelere sahip tetrahedrallere yakındır. Sıcaklık arttıkça moleküllerin öteleme ve dönme hareketi hızı artar, bunun sonucunda hidrojen bağları kopar, moleküller arası mesafe azalır ve suyun yoğunluğu artar.
Bununla birlikte, bu işleme paralel olarak, sıcaklıktaki bir artışla, suyun ısıl genleşmesi meydana gelir ve bu da yoğunluğunun azalmasına neden olur. Bu iki faktörün etkisi, maksimum su yoğunluğuna 4 °C'de ulaşılmasına neden olur. 4°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, termal genleşme ile ilişkili faktör baskın olmaya başlar ve yoğunluk yeniden azalır.

çalışma 2
DÜŞÜK SICAKLIKLARDA VEYA YÜKSEK BASINÇLARDA BUZ

Buz çeşitleri. Suyun kristalleşmesi sırasında moleküller arası mesafeler arttığı için buzun yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha azdır. Bir buz parçası maruz kalırsa yüksek basınç, o zaman moleküller arası mesafenin azalması beklenebilir. Aslında, 0°C'de buzu 14 kbar (1 kbar = 987 atm) basınca maruz bırakarak, yoğunluğu 1.38 g/cm3 olan farklı bir kristal yapıya sahip buz elde ederiz. Bu basınç altındaki su belirli bir sıcaklıkta soğutulursa, su soğumaya başlayacaktır.
kristalize etmek. Bu buzun yoğunluğu sudan daha yüksek olduğu için kristaller yüzeyinde kalamaz ve dibe çökemez. Böylece kaptaki su alttan başlayarak kristalleşir. Bu buza buz VI denir; normal buz - buz I.
25 kbar basınçta ve 100 °C sıcaklıkta su katılaşır ve yoğunluğu 1,57 g/cm3 olan buz VII'ye dönüşür.

Pirinç. 4.11. Su durumu diyagramı.

Sıcaklık ve basınç değiştirilerek 13 çeşit buz elde edilebilir. Parametre değişikliği alanları durum şemasında gösterilmektedir (Şekil 4.11). Bu şemadan, belirli bir sıcaklık ve basınca hangi buz türünün karşılık geldiğini belirleyebilirsiniz. Düz çizgiler, iki farklı buz yapısının bir arada bulunduğu sıcaklık ve basınçlara karşılık gelir. Buz VIII, tüm buz türleri arasında 1.83 g/cm3 ile en yüksek yoğunluğa sahiptir.
Nispeten düşük bir basınçta, 3 kbar, yoğunluğu da sudan daha yüksek olan ve 1.15 g/cm3 olan buz II mevcuttur. -120 °C'lik bir sıcaklıkta kristal yapının kaybolduğunu ve buzun camsı bir duruma geçtiğini belirtmek ilginçtir.
Su ve buz I ile ilgili olarak, basınç arttıkça erime noktasının düştüğü diyagramdan görülebilir. Suyun yoğunluğu buzun yoğunluğundan daha yüksek olduğu için "buz - su" geçişine hacimde bir azalma eşlik eder ve dışarıdan uygulanan basınç sadece bu süreci hızlandırır. saat Buz III yoğunluğu sudan daha yüksek olan durum tam tersidir - artan basınçla erime noktası artar.

Kutuplardaki buz blokları ve buzdağları okyanusta sürüklenir ve içeceklerde bile buz asla dibe inmez. Buzun suda batmadığı sonucuna varılabilir. Neden? Niye? Bunu düşünürseniz, bu soru biraz garip görünebilir, çünkü buz katıdır ve - sezgisel olarak - sıvıdan daha ağır olmalıdır. Bu ifade çoğu madde için doğru olsa da, su kuralın istisnasıdır. Su ve buz, buzu katı halde sıvı haldeyken olduğundan daha hafif yapan hidrojen bağları ile ayırt edilir.

Bilimsel soru: buz neden suda batmaz

"adlı bir derste olduğumuzu hayal edin. Dünya» 3. sınıfta. Öğretmen çocuklara “Buz neden suda batmaz?” diye sorar. Ve fizikte derin bilgiye sahip olmayan çocuklar, akıl yürütmeye başlarlar. "Belki de sihirdir?" diyor çocuklardan biri.

Gerçekten de, buz son derece sıra dışı. Katı haldeyken bir sıvının yüzeyinde yüzebilecek başka hiçbir doğal madde pratik olarak yoktur. Bu, suyu alışılmadık bir madde yapan özelliklerden biridir ve dürüst olmak gerekirse, gezegensel evrimin yolunu değiştiren de budur.

Amonyak gibi çok miktarda sıvı hidrokarbon içeren bazı gezegenler vardır - ancak donduklarında bu malzeme dibe çöker. Buzun suda batmamasının nedeni, su donduğunda genleşmesi ve bununla birlikte yoğunluğunun azalmasıdır. İlginç bir şekilde, buzun genişlemesi kayaları kırabilir - suyun buzullaşma süreci çok sıra dışıdır.

Bilimsel olarak konuşursak, donma süreci hızlı ayrışma döngüleri oluşturur ve belirli kimyasal maddeler yüzeyde salınan mineralleri çözme yeteneğine sahiptir. Genel olarak, suyun donmasıyla ilgili işlemler ve olasılıklar şunlardır: fiziksel özellikler diğer sıvılar beklenmez.

Buz ve suyun yoğunluğu

Öyleyse, buzun neden suda batmadığı, ancak yüzeyde yüzdüğü sorusunun cevabı, sıvıdan daha düşük bir yoğunluğa sahip olduğudur - ama bu birinci seviye bir cevaptır. Daha iyi anlamak için, buzun neden düşük yoğunluğa sahip olduğunu, her şeyden önce nesnelerin neden yüzdüğünü, yoğunluğun nasıl yüzmeye yol açtığını bilmeniz gerekir.

Belirli bir nesneyi suya batırdıktan sonra, suyun hacminin, batırılan nesnenin hacmine eşit bir sayı arttığını bulan Yunan dehası Arşimet'i hatırlayın. Başka bir deyişle, suyun yüzeyine derin bir tabak koyarsanız ve içine ağır bir cisim koyarsanız, tabağa dökülecek suyun hacmi cismin hacmine tam olarak eşit olacaktır. Nesnenin tamamen veya kısmen suya batmış olması önemli değildir.

Su özellikleri

Su harika şeyler temel olarak dünyadaki yaşamı besleyen, çünkü her canlı organizmanın buna ihtiyacı var. Suyun en önemli özelliklerinden biri 4°C'de en yüksek yoğunluğa sahip olmasıdır. Yani, sıcak su veya buz, soğuk sudan daha az yoğundur. Daha az yoğun maddeler, daha yoğun maddelerin üzerinde yüzer.

Örneğin, bir salata hazırlarken yağın sirkenin yüzeyinde olduğunu fark edebilirsiniz - bu, yoğunluğunun daha düşük olmasıyla açıklanabilir. Aynı yasa, buzun neden suda batmadığını, benzin ve gazyağı içinde battığını açıklamak için de geçerlidir. Sadece bu iki maddenin yoğunluğu buzdan daha düşük. Yani havuza şişme top atarsanız yüzeyde yüzer ama suya bir taş atarsanız dibe batar.

Su donduğunda suda ne gibi değişiklikler olur

Buzun suda batmamasının nedeni, su donduğunda değişen hidrojen bağlarıdır. Bildiğiniz gibi su, bir oksijen atomu ve iki hidrojen atomundan oluşur. İnanılmaz derecede güçlü kovalent bağlarla bağlanırlar. Bununla birlikte, hidrojen bağı olarak adlandırılan farklı moleküller arasında oluşan diğer bağ türü daha zayıftır. Bu bağlar, pozitif yüklü hidrojen atomlarının komşu su moleküllerinin negatif yüklü oksijen atomlarına çekilmesi nedeniyle oluşur.

Su ılıkken moleküller çok aktiftir, çok hareket eder, hızla diğer su molekülleri ile bağ kurar ve koparır. Birbirlerine yaklaşma ve hızlı hareket etme enerjileri vardır. Peki buz neden suda batmaz? Kimya cevabı gizler.

Buzun fiziksel kimyası

Suyun sıcaklığı 4 °C'nin altına düştüğünde sıvının kinetik enerjisi azalır, dolayısıyla moleküller artık hareket etmez. Hareket edecek enerjileri yoktur ve kırılmaları ve bağ oluşturmaları yüksek sıcaklıkta olduğu kadar kolaydır. Bunun yerine, altıgen kafes yapıları oluşturmak için diğer su molekülleriyle daha fazla hidrojen bağı oluştururlar.

Negatif yüklü oksijen moleküllerini ayrı tutmak için bu yapıları oluştururlar. Moleküllerin faaliyeti sonucu oluşan altıgenlerin ortasında çok fazla boşluk vardır.

Buz suda batar - nedenleri

Buz aslında sıvı sudan %9 daha az yoğundur. Bu nedenle buz, sudan daha fazla yer kaplar. Pratik olarak bu mantıklı çünkü buz genişliyor. Bu yüzden dondurulması önerilmez. cam şişe su - donmuş su betonda bile büyük çatlaklar oluşturabilir. Bir litre buz şişeniz ve bir litre şişe suyunuz varsa, bir buzlu su şişesi daha kolay olacaktır. Bu noktada moleküller, madde sıvı haldeyken olduğundan daha uzaktadır. Bu nedenle buz suda batmaz.

Buz eridikçe kararlı kristal yapı bozulur ve daha yoğun hale gelir. Su 4°C'ye kadar ısındığında enerji kazanır ve moleküller daha hızlı ve daha uzağa hareket eder. Bu nedenle sıcak su, soğuk sudan daha fazla yer kaplar ve suyun üzerinde yüzer. soğuk su- daha düşük bir yoğunluğa sahiptir. Unutmayın, göldeyken, yüzerken suyun üst tabakası her zaman hoş ve sıcaktır ama ayaklarınızı yere koyduğunuzda alt tabakanın soğukluğunu hissedersiniz.

Gezegenin işleyişinde suyun donma sürecinin önemi

"Buz suda neden batmaz?" sorusuna rağmen. 3. sınıf için bu sürecin neden olduğunu ve gezegen için ne anlama geldiğini anlamak çok önemlidir. Bu nedenle, buzun kaldırma kuvvetinin Dünya'daki yaşam için önemli etkileri vardır. Göller kışın soğuk yerlerde donar - bu, balıkların ve diğer suda yaşayan hayvanların buz tabakasının altında hayatta kalmasını sağlar. Dip donmuşsa, tüm gölün donmuş olma olasılığı yüksektir.

Bu koşullarda, tek bir organizma hayatta kalamazdı.

Buzun yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha yüksek olsaydı, buz okyanuslarda batardı ve o zaman dipte olacak buzullar orada kimsenin yaşamasına izin vermezdi. Okyanusun dibi buzla dolu olurdu - ve hepsi neye dönüşecekti? Diğer şeylerin yanı sıra, kutup buzu ışığı yansıttığı ve Dünya gezegeninin aşırı ısınmasını engellediği için önemlidir.

Her birimiz ilkbaharda buz tabakalarının nehirde nasıl yüzdüğünü izledik. Ama neden onlar boğulma? Onları su yüzeyinde tutan nedir?

Kişi, ağırlıklarına rağmen, bir şeyin onların aşağı inmesine izin vermediği izlenimini edinir. Bu gizemli fenomenin özünü ve ben ortaya çıkaracağım.

Buz neden batmaz

Mesele şu ki, su çok olağandışı madde. Bazen fark etmediğimiz inanılmaz özelliklere sahiptir.

Bildiğiniz gibi, dünyadaki hemen hemen her şey ısıtıldığında genişler ve soğutulduğunda büzülür. Bu kural su için de geçerlidir, ancak ilginç bir notla: +4°C'den 0°C'ye soğutulduğunda su genleşmeye başlar. Bu, buz kütlelerinin düşük yoğunluğunu açıklar. Yukarıdaki fenomenden genişletilmiş, su olur İçinde bulunduğundan daha hafif ve yüzeyinde sürüklenmeye başlar.

Bu buz neden tehlikeli?

Yukarıda açıklanan fenomen genellikle doğada ve günlük yaşamda bulunur. Ancak bunu unutmaya başlarsanız, birçok sorunun kaynağı haline gelebilir. Örneğin:

• kışın donmuş sudan olabilir patlamış su boruları;

• aynı su, dağ çatlaklarında donuyor, katkıda bulunuyor kayaların yok edilmesi kaya düşmelerine neden olan;
• unutulmamalı araba radyatöründen su boşaltmak Yukarıdaki durumlardan kaçınmak için.

Ama olumlu yönleri de var. Sonuçta, su böyle şaşırtıcı özelliklere sahip olmasaydı, o zaman böyle bir spor olmazdı. paten kaymak. İnsan vücudunun ağırlığı altında, paten bıçağı buza o kadar sert basar ki, basitçe erir ve kayma için ideal bir su tabakası oluşturur.

Derin okyanusta su

Bir başka ilginç nokta ise okyanus (veya deniz) derinliklerinde sıfır sıcaklığa rağmen oradaki suyun donmaz, bir buz bloğu haline gelmez. Bu neden oluyor? İşte her şey baskı yapmak, üst su katmanları tarafından sağlanır.

Genel olarak basınç, çeşitli sıvıların katılaşmasına katkıda bulunur. Vücudun hacminde bir azalmaya neden olarak katı bir duruma geçişini büyük ölçüde kolaylaştırır. Ancak su donduğunda hacmi azalmaz, aksine artar. Ve böylece basınç, suyun genleşmesini engeller, donma noktasını düşürür.

bu konuda söyleyebileceğim tek şey bu ilginç fenomen. Umarım kendiniz için yeni bir şeyler öğrenmişsinizdir. Seyahatlerinizde iyi şanslar!

Buzun su üzerinde yüzdüğüne şüphe yoktur; hem gölette hem de nehirde herkes yüzlerce kez görmüştür.

Ancak bu soru hakkında kaç kişi düşünmüştür: Tüm katılar buz gibi mi davranır, yani erimeleri sırasında oluşan sıvıların içinde yüzerler mi?

Bir kavanozda parafin veya balmumu eritin ve aynı katı maddeden başka bir parçayı bu sıvıya atın, hemen batacaktır. Aynı şey kurşun, kalay ve diğer birçok madde için de olacaktır. Kural olarak, katı cisimlerin her zaman eridiğinde oluşan sıvıların içinde battığı ortaya çıktı.

Çoğu zaman su ile uğraşırken, karşıt fenomene o kadar alışmışızdır ki, diğer tüm maddelerin özelliği olan bu özelliği sıklıkla unuturuz. Unutulmamalıdır ki su bu açıdan nadir bir istisnadır. Sadece metal bizmut ve dökme demir su ile aynı şekilde davranır.

Buz sudan daha ağır olsaydı ve yüzeyinde kalmaz, ancak batarsa, kışın derin rezervuarlarda bile su tamamen donardı. Aslında: havuzun dibine düşen buz, alt su katmanlarını yukarı doğru zorlar ve bu, tüm su buza dönüşene kadar olur.

Ancak su donduğunda bunun tersi geçerlidir. Su buza dönüştüğü anda hacmi aniden yaklaşık yüzde 10 artar ve buz sudan daha az yoğundur. Bu nedenle, herhangi bir cismin yüksek yoğunluklu bir sıvı içinde yüzdüğü gibi suda yüzer: cıvadaki demir çivi, yağdaki mantar vb. Suyun yoğunluğunu bire eşit kabul edersek, o zaman yoğunluğun yoğunluğu buz sadece 0.91 olacaktır. Bu rakam, su üzerinde yüzen buz kütlesinin kalınlığını bulmamızı sağlar. Buz kütlesinin su üzerindeki yüksekliği örneğin 2 santimetre ise, buz kütlesinin su altı tabakasının 9 kat daha kalın olduğu, yani 18 santimetre olduğu ve tüm buz kütlesinin 20 olduğu sonucuna varabiliriz. santimetre kalınlığında.

Denizlerde ve okyanuslarda bazen devasa buz dağları vardır - buzdağları (Şekil 4). Bunlar kutup dağlarından kayarak akıntı ve rüzgar tarafından açık denize taşınan buzullardır. Yükseklikleri 200 metreye ulaşabilir ve hacim - birkaç milyon metreküp. Buzdağının tüm kütlesinin onda dokuzu su altında gizlidir. Bu nedenle, onunla tanışmak çok tehlikelidir. Gemi hareket eden buz devini zamanında fark etmezse, ciddi şekilde hasar görebilir ve hatta bir çarpışmada ölebilir.

Sıvı koda buza dönüştüğünde hacmindeki ani artış suyun önemli bir özelliğidir. Bu özellik genellikle pratik hayatta dikkate alınmalıdır. Soğukta bir varil su bırakırsanız, su donarak namluyu kırar. Aynı nedenle soğuk bir garajda bir arabanın radyatöründe su bırakmamalısınız. Şiddetli donlarda, su ısıtma borularından ılık su temininde en ufak bir kesintiye karşı dikkatli olmanız gerekir: dış boruda duran su hızla donabilir ve ardından boru patlar.

Kayaların çatlaklarında donan su, çoğu zaman dağların çökmesine neden olur.

Şimdi, ısıtıldığında suyun genleşmesiyle doğrudan ilgili olan bir deneyi ele alalım. Bu deneyi kurmak özel ekipman gerektirir ve okuyuculardan herhangi birinin onu evde yeniden üretmesi pek olası değildir. Evet, bu bir zorunluluk değil; deneyimi hayal etmek kolaydır ve sonuçlarını herkes tarafından iyi bilinen örnekler üzerinde doğrulamaya çalışacağız.

Çok sağlam bir metal, tercihen çelik silindiri alalım (Şek. 5), altına biraz püskürtelim, suyla dolduralım, kapağı cıvatalarla sabitleyelim ve vidayı döndürmeye başlayalım. Su çok az sıkıştığı için vidayı uzun süre çevirmenize gerek kalmaz. Birkaç devirden sonra silindirin içindeki basınç yüzlerce atmosfere yükselir. Şimdi silindir sıfırın altında 2-3 derece bile soğutulursa, içindeki su donmaz. Ama bundan nasıl emin olabilirsiniz? Silindiri açarsanız, bu sıcaklıkta ve atmosfer basıncında su anında buza dönüşecek ve basınç altındayken sıvı mı yoksa katı mı olduğunu bilemeyeceğiz. Burada dökülen peletler bize yardımcı olacaktır. Silindir soğuyunca ters çevirin. Su donmuşsa, atış altta duracak, donmamışsa atış kapakta toplanacaktır. Vidayı sökelim. Basınç düşecek ve su kesinlikle donacaktır. Kapağı çıkardıktan sonra, tüm atışların kapağın yakınında toplandığından emin oluruz. Yani gerçekten de basınç altındaki su, sıfırın altındaki sıcaklıklarda donmaz.

Deneyimler, her 130 atmosfer için suyun donma noktasının artan basınçla yaklaşık bir derece düştüğünü göstermektedir.

Akıl yürütmemizi diğer birçok maddenin gözlemlerine dayanarak oluşturmaya başlasaydık, bunun tam tersi bir sonuca varmak zorunda kalırdık. Basınç genellikle sıvıların katılaşmasına yardımcı olur: basınç altında sıvılar daha yüksek bir sıcaklıkta donar ve çoğu maddenin katılaştıklarında hacminin küçüldüğünü hatırlarsanız bu şaşırtıcı değildir. Basınç, hacimde bir azalmaya neden olur ve böylece bir sıvının katı hale geçişini kolaylaştırır. Su, katılaşmada, zaten bildiğimiz gibi, hacim olarak azalmaz, aksine genişler. Bu nedenle basınç, suyun genleşmesini önleyerek donma noktasını düşürür.

Okyanuslarda büyük derinliklerde su sıcaklığının sıfır derecenin altında olduğu, ancak bu derinliklerde suyun donmadığı bilinmektedir. Bu, suyun üst katmanlarını oluşturan basınçla açıklanır. Bir kilometre kalınlığındaki bir su tabakası, yaklaşık yüz atmosferlik bir kuvvetle pres yapıyor.

Su normal bir sıvı olsaydı, buz üzerinde kayma zevkini pek yaşamazdık. Mükemmel pürüzsüz cam üzerinde yuvarlanmakla aynı şey olurdu. Paten cam üzerinde kaymaz. Buz üzerinde tamamen farklı bir şey. Buz pateni yapmak çok kolaydır. Neden? Niye? Vücudumuzun ağırlığı altında, patenin ince bıçağı buza oldukça güçlü bir baskı uygular ve paten altındaki buz erir; mükemmel bir yağlayıcı görevi gören ince bir su filmi oluşur.