אומגעוויינטלעכע אויפפירונג פון וואַסער אונטער 4°C

אַרטיקל וועגן דעם אומנאָרמאַלן נאַטור פון וואַסער אונטער 4°C

יעדער אביעקט פארברייטערט זיך (דער פארנעם פון אביעקטן וואקסט) ווען די טעמפעראטור וואקסט, און אביעקטן שרינקען זיך (דער פארנעם פון אביעקטן פאלט) ווען די טעמפעראטור פאלט. וואסער פארברייטערט זיך אויך ווען די טעמפעראטור וואקסט און שרינקט זיך ווען די טעמפעראטור פאלט, אבער נישט ביי 0 ^° C – 4 ^° C. צווישן 0°C און 4°C, פאלט דער פארנעם פון וואסער (וואסער שרינקט זיך) ווען די טעמפעראטור וואקסט. אויב מיר הייצן דאס וואסער ביי 0 ^° C, ווערט דאס וואסער הייסער, דער וואסער פארנעם פאלט. דער שרינקונג פראצעס שטעלט זיך אפ ווען דאס וואסער דערגרייכט 4 ^° C. העכער 4 ^° C, וואקסט דער פארנעם פון וואסער ווען די טעמפעראטור וואקסט. אנשטאט, פארברייטערט זיך וואסער (דער פארנעם פון וואסער וואקסט) ווען די טעמפעראטור פאלט פון 4 ^° C צו 0 ^° C.

למשל, מיר לייגן וואַסער ביי 30 ^° C אין די פריזער. ווען אין פריזער, פאַלט די וואַסער טעמפּעראַטור. ווען די וואַסער טעמפּעראַטור פאַלט, פאַלט אויך דער באַנד פון וואַסער (וואַסער שרינקט זיך). ווען עס דערגרייכט 4 ^° C, הייבט דאָס וואַסער אָן צו יקספּאַנדירן (דער באַנד פון וואַסער וואַקסט). די יקספּאַנשאַן פון וואַסער שטעלט זיך אָפּ ווען די טעמפּעראַטור דערגרייכט 0°C. נישט ווי אַנדערע אָביעקטן וואָס פאָרזעצן צו שרינקען (דער באַנד פון אָביעקטן פאַלט) ווען די טעמפּעראַטור פון דעם אָביעקט פאַלט צו 0 ^° C. ווען אָביעקטן שרינקען זיך (דער באַנד פון אָביעקטן פאַלט), וואַקסט די געדיכטקייט. פאַרקערט, ווען אָביעקטן יקספּאַנדירן (דער באַנד פון אָביעקטן וואַקסט), פאַלט די געדיכטקייט. פאָרמולע פון ​​געדיכטקייט = מאַסע / באַנד. די מאַסע פון ​​אָביעקטן איז שטענדיק פאַרפעסטיקט. בשעת דער באַנד קען זיך ענדערן, דיפּענדינג אויף דער טעמפּעראַטור. דאָס וואַסער שרינקט זיך (דער באַנד פון וואַסער פאַלט) בלויז צו 4 ^° C, דעריבער, האט וואַסער די העכסטע געדיכטקייט ביי 4 ^° C.

די בענעפיטן פון וואסער אנאמאליעס ווערן געשפירט אין געגנטן וואו עס איז ווינטער. ווען דער ווינטער קומט אן, פאלט די לופט טעמפעראטור. וואסער-פלאכן קומען אין קאנטאקט מיט וואסער, ממילא ווערט די וואסער טעמפעראטור אויף דער ייבערפלאך פון טייך אדער אזערע אויך פארקלענערט. ווייל די טעמפעראטור פון וואסער פאלט, פאלט אויך די פארנעם פון וואסער. ווייל די פארנעם פון וואסער פאלט, וואקסט די געדיכטקייט פון וואסער. וואסער אויף דער ייבערפלאך האט א געדיכטקייט וואס איז גרעסער ווי די וואסער אונטן. ווייל עס האט א גרעסערע געדיכטקייט, באוועגט זיך די וואסער אויף דער ייבערפלאך אראפ (זינקט). די וואסער אונטן האט א גרעסערע געדיכטקייט, ממילא באוועגט עס זיך ארויף (שווימענדיק). דער פראצעס פאסירט ביז די וואסער טעמפעראטור דערגרייכט 4 ^° C. דעריבער, האט וואסער די העכסטע געדיכטקייט ביי 4 ^° C.

ווען די טעמפּעראַטור פון וואַסער אויף דער ייבערפלאַך פון אַ טייך אָדער אָזערע ווערט קלענער ווי 4 ^° C, דעמאָלט עקספּאַנדירט זיך דאָס וואַסער אויף דער ייבערפלאַך (דער באַנד פון וואַסער וואַקסט). ווייל ווי דער באַנד פון וואַסער וואַקסט, פאַרקלענערט זיך די געדיכטקייט פון וואַסער. די געדיכטקייט פון וואַסער אויף דער ייבערפלאַך איז קלענער ווי די געדיכטקייט פון וואַסער ביים דנאָ, אַזוי אַז דאָס וואַסער אויף דער ייבערפלאַך קען נישט פאַלן. דאָס וואַסער אויף דער ייבערפלאַך בלייבט אויבן און פרירט זיך ערשט ווען די טעמפּעראַטור פון וואַסער פאַלט צו 0°C. צוליב דעם וואָס עס איז אין קאָנטאַקט מיטן וואַסער אויף דער ייבערפלאַך, הייבט זיך אויך אָן צו פרירן דאָס וואַסער אונטער דער ייבערפלאַך ווען די וואַסער טעמפּעראַטור פאַלט צו 0 ^° C. און אַזוי ווייטער. אַזוי, דער פרירן פּראָצעס הייבט זיך אָן פון וואַסער אויף דער ייבערפלאַך. וואַסער ביים דנאָ פון אָזערע אָדער טייך פרירט זיך געוויינטלעך נישט ווייל די לופט טעמפּעראַטור איז נישט פרירט. ווייל דאָס וואַסער ביים דנאָ פרירט נישט, בלייבן די פיש און לעבעדיקע זאַכן וואָס זענען ביים דנאָ פון אָזערע אָדער טייך לעבעדיק בעתן ווינטער.

וואַסער ווײַזט אויף אַ סך אומגעוויינטלעכע נאַטורן צוליב זײַן אייגענאַרטיקער מאָלעקולאַרער סטרוקטור און דער נאַטור פֿון וואַסערשטאָף־פֿאַרבינדונגען צווישן זײַנע מאָלעקולן. איינע פֿון די וויכטיקסטע פֿון די אומגעוויינטלעכסטע איז די נאַטור פֿון וואַסערס געדיכטקייט ווען עס קילט זיך אָפּ, ספּעציעל ווען די טעמפּעראַטור דערנענטערט זיך צום פֿרירפּונקט. דאָ איז אַ קורצע איבערבליק פֿון דעם פֿענאָמען:

1. געדיכטקייט און טעמפּעראַטוררובֿ סובסטאַנצן ווערן געדיכטער ווען זיי קילן זיך אָפּ און ווייניקער געדיכט ווען זיי ווערן הייס. דאָס איז ווײַל די פּאַרטיקלען רירן זיך נענטער צוזאַמען ווען זיי ווערן אָפּגעקילט און ווײַטער באַזונדער ווען זיי ווערן הייס.
2. וואַסער'ס אַנאָמאַליעוואַסער, אָבער, פירט זיך אַנדערש לעבן זײַן פֿרירפּונקט. כאָטש עס ווערט יאָ געדיכטער ווען עס קילט זיך אָפּ פֿון צימער טעמפּעראַטור, קערט זיך דאָס איבער בײַ בערך 4°C. אונטער 4°C ווערט וואַסער ווייניקער געדיכט ווען עס ווערט קעלטער, ביז עס דערגרייכט 0°C און פֿרירט זיך אָפּ.
3. אייז פאָרמירונגאייז האט א העקסאגאנאלע גיטער סטרוקטור צוליב דער אריענטאציע פון ​​וואסערשטאף בונדן. די סטרוקטור מאכט אייז ווייניגער געדיכט ווי פליסיג וואסער. דעריבער שוועבט אייז אויף וואסער.
4. עקאַלאַדזשיקאַל באַטייַטדאס אומגעווענליכע אויפפירונג איז קריטיש פאר וואסער-לעבן. ווען אויבערפלאך-וואסער קילט זיך אפ אין ווינטער, ווערט עס געדיכטער און זינקט ביז די טעמפעראטור דערגרייכט 4°C. אונטער דעם טעמפעראטור, ווען דאס וואסער קילט זיך ווייטער אפ, בלייבט עס אויף דער אויבערפלאך און עווענטועל פארפרוירט. דאס רעזולטירט אין אייז וואס פארמירט זיך אויף דער אויבערפלאך בשעת דאס וואסער אונטן בלייבט פליסיג, וואס ערלויבט וואסער-לעבן צו איבערלעבן. אויב אייז וואלט געווען געדיכטער ווי פליסיג וואסער (ווי רוב סאלידע שטאפן זענען געדיכטער ווי זייער פליסיג פארעם), וואלט עס זינקען צום דנאָ, וואס וואלט געפירט צו דעם אז דער גאנצער וואסער-קערפער זאל פארפרוירן, וואס וואלט געווען קאטאסטראפיש פאר וואסער-עקא-סיסטעמען.
5. די סיבה פון דער אנאמאליעדי סיבה פֿאַר דעם אומגעוויינטלעכן נאַטור ליגט אין די וואַסערשטאָף פֿאַרבינדונגען צווישן וואַסער מאָלעקולן. ווען וואַסער קילט זיך אָפּ צו 4°C, פּאַסן זיך די וואַסערשטאָף פֿאַרבינדונגען אָן צו האַלטן וואַסער מאָלעקולן אין אַ מער אויסגעשטרעקטער סטרוקטור, מאַכנדיג עס געדיכטער. אָבער אונטער 4°C ווערט די טענדענץ פֿאַר וואַסער צו אָננעמען די העקסאַגאָנאַלע סטרוקטור וואָס עס כּולל אין אייז דאָמינירנדיק. די סטרוקטור איז מער אָפֿן און ווייניקער געדיכט, וואָס פֿירט צו דער באַאָבאַכטערטער פֿאַרקלענערונג אין געדיכטקייט ווען וואַסער קילט זיך אָפּ אונטער 4°C.

פֿאַרשטיין דעם נאַטור פֿון וואַסער איז נישט נאָר אַקאַדעמיש אינטערעסאַנט — עס איז וויכטיק צו פֿאַרשטיין פֿילע עקאָלאָגישע און ענווייראָנמענטאַלע פּראָצעסן.