|
|
صفحة: 195
הרחבה האנומליה של המים כאשר אנו מקררים חומר במצב נוזל הוא מתכווץ - הנפח שלו קטן והצפיפות שלו עולה . ההתכווצות נובעת מהקטנת המרווחים בין חלקיקי החומר בתהליך הקירור . אך ישנם גם חומרים יוצאי דופן . אחד החומרים המגלים התנהגות "לא נורמלית" הוא דווקא החומר הנפוץ ביותר על פני כדור הארץ - המים . נסו את הדבר הזה : מלאו כוס פלסטיק במים ( כשני שליש מנפחה , ( וסמנו את גובה המים בקו . הכניסו את הכוס למקפיא . למחרת פתחו את המקפיא והוציאו את הכוס . מה קרה לגובה המים בכוס ? כאשר מקררים מים נוזלים עד לטמפרטורה של 4 ° C הנפח שלהם קטן , אבל מטמפרטורה של 4 ° C ומטה , מתרחשת תופעה הפוכה : נפח המים עולה ! בטמפרטורה של 0 ° C המים הנוזלים הופכים למוצק - קרח - אשר הנפח שלו גדול מנפח הנוזל ולכן צפיפותו קטנה יותר . תופעה זו נקראת : האנומליה של המים . ההסבר להתנהגות הזו של המים נעוץ במבנה המיוחד שלהם . במצב נוזל קיימים קשרים חזקים בין חלקיקי המים , הגורמים להם להתקרב זה לזה . במצב מוצק ( קרח , ( חלקיקי המים מסודרים כך שקיימים ביניהם חללים גדולים , כפי שנראה באיור העליון . מסיבה זו קרח צפוף פחות ממים , והוא יכול לצוף על פניהם . כאשר מקררים מים לטמפרטורה הנמוכה 4 ° C–מ חלקיקי המים מתחילים להסתדר בצורה האופיינית למבנה הקרח , והמרווחים ביניהם גדלים . כתוצאה מכך נפח המים עולה וצפיפותם יורדת . מים מתנהגים בצורה יוצאת דופן : כאשר מקררים מים 4 ° C–מ 0 ° C–ל נפחם עולה במקום לרדת . שאלות . 1 מהי צורתו של גרף המתאר את השפעת הטמפרטורה של המים על הצפיפות שלהם ? ציירו את צורת הגרף במחברת שלכם . . 2 תלמיד החליט לבנות מד טמפרטורה שפעולתו מבוססת על שינויי נפח במים . האם יהיה מד הטמפרטורה מדויק בכל טווח הטמפרטורות 0 ° C–מ עד ? 100 ° C הסבירו . . 3 בלילות קרים מאוד מבקשים מתושבים הגרים במקומות כמו ירושלים לפתוח את המים בברזים מפעם לפעם , כדי שהמים לא יקפאו בצינורות החשופים לקור . מדוע חשוב לעשות זאת ? האנומליה של המים קרחונים צפים על פני הים . תופעה זו לא הייתה מתקיימת לולא המבנה המיוחד של המים , שבגללו קרח פחות צפוף ממים .
|
|