Почему лед не тонет в воде?

Лёд не тонет в воде потому что при замерзании вода приобретает кристаллическую решётку, тем самым превращаясь в лёд, и её плотность, только теперь уже льда, становится меньше плотности воды. Потому лёд и плавает в воде. Но самое интересное не это, к этому в общем-то привыкли все. Самое интересное, что наибольшая плотность воды не при нуле градусов, а при +4. Как раз это её свойство и не позволяет водоёмам промерзать до дна.

Примерно процесс образования льда происходит так:

При понижении температуры приземного, точнее приводного, воздуха, вода начинает постепенно отдавать тепло воздуху, а сама остывать. Остывающая вода начинает двигаться ко дну, как и положено более холодному, то бишь плотному веществу, выдавливая наверх более тёплую воду, попутно перемешиваясь с ней и передавая (отбирая) тепло. Постепенно вся вода в водоёме остывает до +4 градусов по цельсию.

И тут начинает проявляться замечательное свойство воды. Плотность остывающих дальше верхних слоёв воды уже не увеличивается, а уменьшается. И более холодные слои воды выталкиваются наверх. Постепенно температура воды постепенно уменьшается до нуля градусов и вода превращается в лёд. Лёд имеет теплопроводность ниже чему у воды, что способствует снижению скорости промерзания водоёма.

При дальнейшем остывании льда и соприкасающихся со льдом слоёв воды толщина льда увеличивается, а граница воды с температурой +4 градуса постепенно опускается в глубь водоёма.

С течением времени толщина льда увеличивается настолько, что низкая теплопроводность его толстого слоя уже не позволяет остывать более глубоким слоям воды.

Благодаря этому замечательному свойству живность в водоемах не замерзла во время ледникового периода и живет сейчас в толще воды под слоем льда в зимний (летний период, в зависимости от полушария - северное, южное).

Лед не тонет в воде по той же причине, почему осенние листья в воде не тонут. Говоря простым, а не физическим, языком - лед значительно легче воды. Именно поэтому лед в воде не тонет, а находится на поверхности. На уроках физики по поводу плотности воды и льда уделяется не один урок. Так что это нужно просто запомнить. Потому что на той же контрольной когда нибудь обязательно похожая задачка попадется.

Попробую объяснить это на бытовом, а не физическом уровне, без кристаллических решеток. Все мы, жители страны с достаточно холодными зимами, замечали, что если оставить стеклянную бутылку с водой на морозе, она после замерзания воды лопается. Происходит это потому что лед, одной и той же массы с водой, занимает больший объем. Иначе, вода замерзая увеличивается в объеме. А из этого следует, что если взять равные объемы льда и воды, то лед окажется легче. Ну а раз он легче воды, то соответственно не утонет.

И про вторую часть вопроса. Опять обратимся к бытовому опыту. Более тяжелые вещества обладают большей плотностью и лучше проводят тепло. Металл охлаждается или нагревается быстрее дерева. Более легкий лед оказывается в роли теплоизоляции для воды, и чем больший слой льда образуется наверху, тем медленнее будет охлаждаться вода под ним.

Потому, что лёд имеет побольше плотность, чем жидкая вода.

Это физика... Но, не очень то лёд, лёгкий для воды. Айсберги же на восемьдесят процентов находятся под водой, только верхушка торчит... Но даже тогда лёд не тонет. Еще один фактор, это кислород, который замерзает во льду миллиардами микроскопических пузырьков. Ну состав H2O вы, думаю, сами знаете.

В общем. Суть сей басни такова. Плотность льда больше чем в жидком состоянии воды.

Лёд имеет меньшую плотность, чем вода в реке, вода имеет наоборот большую плотность. Таким образом лед легче, чем вода, поэтому она и выталкивает лед на поверхность и он плавает на ее поверхности. Плотность выше в воде, потому что молекулы воды имеют более прочную структуру, а молекулы льда имеют кристаллическую структуру. Если бы было наоборот, то вода бы в реках зимой полностью замерзала.

Здесь все вполне логично и объяснимо. Вода в твердом виде (лед) по плотности гораздо легче, чем та же вода , но жидкая. Поэтому куски льда всплывают на поверхности водоемов и не идут ко дну. Одним из физических свойств воды является то, что при снижении температуры она начинает сживаться и кристаллизоваться с обязательным уменьшением плотности.

Удельная плотность воды составляет 1000 кг/м3, плотность льда около 917 кг/м3, то есть лёд легче воды, а поэтому и плавает. Что касается промерзания водоёмов, то лёд является своего рода термоизолирующим слоем, но если морозы сильные, а глубина водоёма небольшая, то вода может промерзнуть до дна.

Лед не тонет в воде, так как если взять плотность воды за 1, то у льда она 0,91, так как вода, содержащаяся в льде, увеличивается в объеме на 10%, то есть лед становится легче воды. Это уникальное свойство воды при уменьшении температуры не сжиматься, а расширяться.

Все просто, при замерзании вода на молекулярном уровне приобретает так называемую решетку, то есть ее молекулы становятся менее плотными, в отличие от воды в жидкой форме. Поэтому лед, то есть замороженная вода, не тонет в воде в жидкой форме.

Лед не тонет в воде потому что он имеет устойчивую крепкую форму благодаря образующейся при замерзании воды кристаллической решетки, благодаря ей куски льда будут держатся на поверхности воды до того времени пока не растает.