اشرح لماذا يطفو مكعب الثلج على الماء بينما يغوص مكعب البنزين. حيث تتعرض المواد للمؤثرات الخارجية وتتفاعل معها بناء على خصائصها، فإن خصائص الماء تختلف عن البنزين، وبالتالي فإن الماء سيتخذ منحنى مختلف عن البنزين عند تعرضه لنفس العوامل المؤثرة، وهو ما سيتم مناقشته. موقع مرجعي التفسير العلمي والمنطقي لهذا السؤال هو لماذا تطفو أشياء مثل مكعب الثلج فوق الماء بينما تغوص بعض الأشياء تحت الماء مثل مكعب البنزين.
مما يتكون الماء؟
يحتوي كل جزيء ماء على ذرة أكسجين واحدة مرتبطة بقوة بذرتي هيدروجين بروابط تساهمية. تنجذب جزيئات الماء إلى بعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية ضعيفة، وتتكون الرابطة بين ذرات الهيدروجين الموجبة الشحنة وذرات الهيدروجين السالبة الشحنة. ذرات الأكسجين في جزيئات الماء. وبشكل وثيق، يتم تمثيل هذه العلاقة بالصيغة الكيميائية للماء: H2O.
اشرح لماذا يطفو مكعب الثلج على الماء بينما يغوص مكعب البنزين
- لأن كثافة وكتلة الماء أقل من كثافة البنزين.
قد يبدو غريبًا كيف يطفو الماء في الماء، لكن ويجب أن تؤخذ كلتا الحالتين في الاعتبار. الماء الذي يطفو يكون في حالة صلبة. والماء التي تطفو على السطح في حالة سائلة، لذلك تطفو الأشياء الصلبة فوق الأشياء السائلة لأن معظم المواد تصبح مضغوطة عندما تتحول إلى الحالة الصلبة. ويصل تبلغ أقصى كثافة للماء 4.4 درجة مئوية، ولكن كثافته تقل عندما يبرد والجو متجمد ويرجع ذلك إلى طبيعة الروابط الهيدروجينية. ومع انخفاض درجة حرارة الماء، تنفصل ذرات الأكسجين سالبة الشحنة عن بعضها البعض من خلال روابط هيدروجينية، مما يؤدي إلى تكوين جليد أقل كثافة بنسبة 9% من الماء السائل وينضغط إلى أعلى، بينما يغوص مكعب البنزين في الماء لأن كثافته أكبر من الماء، والماء لا يستطيع دفعه إلى الأعلى، لذلك يبقى في الأسفل.(1)
أنظر أيضا: لماذا يعتمد معدل الانتشار على كتلة الجزيئات؟
ما العلاقة بين الكثافة وطفو الأجسام وغرقها؟
الكثافة هي خاصية للمادة أو الجسم، وهي مستقلة عن الكثافة على يتم استخدام كمية المادة، بدلاً من الكثافة، كمعيار والمعيار مدى ثقل الشيء مقارنة بحجمه. إذا كانت كثافة الجسم أو الشيء أكبر من كثافة الماء، وإذا وضعناه في الماء، فسوف يغوص لأن الماء لن يدفعه إلى الأعلى، وإذا كانت كثافة الجسم أقل من كثافة الماء، فسوف يغوص الماء. سوف يدفعه للأعلى. ويطفو على تستخدم مساحة السطح والكثافة في علوم الأرض على على سبيل المثال: عند قياس كثافة المعادن والصخور ومعرفة أسباب اختلاف الارتفاع على الأرض، وكثافة بعض التيارات الهوائية في المحيطات.(2)
أنظر أيضا: اختبر كيفية تأثير السوائل المختلفة على سرعة الكرة التي تتحرك خلالها.
هل الجليد الذي يطفو على الماء مفيد للأسماك؟
تعتبر خاصية مكعبات الثلج أو الجليد التي تطفو على سطح الماء، وخاصة في فصل الشتاء، مفيدة لبقاء الأسماك على قيد الحياة حيث تتجمد المسطحات المائية من الأعلى إلى الأسفل. وهذا يعني أن الأسماك لا تدفع. لكن الجليد يندفع ويطفو للأعلى.
وفي الختام، فإن سبب طفو الأشياء وغرقها هو الكثافة، وبالتالي فإن الإجابة الصحيحة على السؤال العلمي اشرح لماذا يطفو مكعب الثلج على الماء بينما يغوص مكعب البنزين. وهو أن مكعب الثلج كثافته أقل من الماء، ومكعب البنزين كثافته أعلى من الماء.
