האנומליה של המים

אורפז בשה ז'6

ההגדרה

האנומליה של המים היא מושג בפיזיקה המתאר תופעה מיוחדת המאפיינת את המים.

בזמן תהליך קפיאת מים מתרחשת האנומליה (=התנהגות החורגת מההתנהגות הנורמלית, הנפוצה): כאשר מקררים מים שנמצאים בטמפרטורת החדר הנפח שלהם מתחיל לקטון עם ירידת הטמפ', כמו כמעט-כל החומרים בטבע, אולם כאשר מגיעים לטמפ' של 4oC מתרחשת תופעה שונה, ונפח המים מתחיל לגדול עם הקירור

ככל שמורידים את טמפרטורת המים והם מתקררים עולה גם הצפיפות שלהם, כלומר אותו מספר של מולקולות מים תופס נפח קטן יותר. תהליך זה מתרחש עד טמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס. מתחת לטמפרטורה זו מתחילות מולקולות המים להפוך לגבישי קרח. המרווחים בין המולקולות בגבישי הקרח הגדולים יותר, צפיפות המים הולכת ויורדת, עד קפיאתם המוחלטת בטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס. מסיבה זו הקרח קל יותר, והוא צף על פני המים.

אם ניקח כלי סגור מלא במים המסוגל לעמוד בעומסים גבוהים ונקרר אותו, נקודת הקיפאון של המים תרד מתחת לאפס. ככל שהלחץ על המים יגדל כך נקודת הקיפאון תרד.

במצב מוצק נוצרים קשרים בין אטום חמצן לאטום מימן ממולקולה שכנה אך ורק בזווית מסוימת היוצרת סידור בעל צפיפות נמוכה; כאשר הקרח מחומם הקשרים נשברים והצפיפות עולה.

כתבה

כתבה