ఐస్ నీటిపై ఎందుకు తేలుతుంది? అసలు కారణం ఏంటి?
వేసవిలో చల్లని నీళ్లలో ఐస్ ముక్కలు వేసుకోవడం మనందరికీ తెలిసిందే. కూల్‌డ్రింక్‌లో అయినా, నిమ్మకాయ సోడాలో అయినా ఐస్ వేస్తే అవి గ్లాసు అడుగుకు వెళ్లకుండా నీటిపైనే తేలుతూ ఉంటాయి.
అప్పుడు ఒక చిన్న సందేహం రావచ్చు.
ఐస్ కూడా నీటితోనే తయారవుతుంది కదా.. మరి అదే నీటిలో వేసినప్పుడు ఎందుకు మునగదు?
దీని వెనుక పెద్ద రహస్యం ఏమీ లేదు. నీరు గడ్డకట్టేటప్పుడు దాని స్వభావంలో వచ్చే ఒక చిన్న మార్పే దీనికి కారణం.
ఐస్ ఎందుకు తేలుతుంది?
ఒక వస్తువు నీటిలో తేలుతుందా, మునుగుతుందా అనేది దాని సాంద్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
సాంద్రత ఎక్కువగా ఉన్న వస్తువులు నీటిలో మునుగుతాయి. సాంద్రత తక్కువగా ఉన్నవి నీటిపై తేలుతాయి.
ఐస్ సాంద్రత నీటికంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అందుకే ఐస్ ముక్క నీటిలో మునగకుండా పైకి తేలుతుంది.
మరి నీరు గడ్డకట్టినప్పుడు దాని సాంద్రత ఎందుకు తగ్గుతుంది?
నీరు గడ్డకట్టినప్పుడు ఏం జరుగుతుంది?
నీరు ద్రవరూపంలో ఉన్నప్పుడు దానిలోని అణువులు దగ్గరగా ఉంటూ కదులుతుంటాయి.
నీటిని బాగా చల్లబరిచి ఐస్‌గా మార్చినప్పుడు ఈ అణువులు ఒక క్రమంలో అమరుతాయి. అలా అమరేటప్పుడు వాటి మధ్య కొంత ఖాళీ ఏర్పడుతుంది.
దీంతో ఐస్ కొంచెం ఎక్కువ స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తుంది.
అంటే నీరు గడ్డకట్టినప్పుడు దాని పరిమాణం కొంచెం పెరుగుతుంది. కానీ నీటిలో ఉన్న అణువుల సంఖ్య మాత్రం మారదు.
దీంతో ఐస్ సాంద్రత తగ్గుతుంది.
అందుకే అది నీటిపై తేలుతుంది.
సింపుల్‌గా చెప్పాలంటే:
నీరు గడ్డకడుతుంది → పరిమాణం పెరుగుతుంది → సాంద్రత తగ్గుతుంది → ఐస్ నీటిపై తేలుతుంది.
నీటికి 4 డిగ్రీల దగ్గర ఏం జరుగుతుంది?
నీటికి మరో ప్రత్యేకమైన గుణం కూడా ఉంది.
సాధారణంగా ఏ పదార్థాన్నైనా చల్లబరిస్తే అది కొంచెం కుచించుకుంటుంది. కానీ నీరు మాత్రం ఒక దశలో దీనికి భిన్నంగా ప్రవర్తిస్తుంది.
నీరు 4 డిగ్రీల సెల్సియస్ వద్ద అత్యధిక సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది.
ఆ తర్వాత నీరు ఇంకా చల్లబడుతూ 0 డిగ్రీలకు చేరువయ్యే కొద్దీ మళ్లీ కొంచెం విస్తరించడం మొదలవుతుంది.
చివరకు గడ్డకట్టి ఐస్‌గా మారినప్పుడు మరింత స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తుంది.
ఇదే ఐస్ నీటిపై తేలడానికి ముఖ్యమైన కారణం.
ఫ్రిజ్‌లో నీళ్ల బాటిల్ ఎందుకు పగిలిపోతుంది?
ఇది మన ఇంట్లోనే కనిపించే మంచి ఉదాహరణ.
నీళ్లతో నిండిన బాటిల్‌ను పూర్తిగా మూసేసి ఫ్రిజ్‌లో పెడితే, నీరు గడ్డకట్టేటప్పుడు కొంచెం విస్తరిస్తుంది.
బాటిల్‌లో ఖాళీ లేకపోవడంతో ఆ విస్తరణకు స్థలం ఉండదు. దాంతో బాటిల్‌పై ఒత్తిడి పెరుగుతుంది.
గాజు బాటిల్ అయితే పగిలిపోయే అవకాశం కూడా ఉంటుంది.
అందుకే నీటిని ఫ్రీజ్ చేసేటప్పుడు బాటిల్‌లో కొంత ఖాళీ ఉంచాలి.
ఐస్‌లో కొంత భాగం మాత్రమే బయట ఎందుకు కనిపిస్తుంది?
గ్లాసులో ఐస్ ముక్క వేసినప్పుడు అది మొత్తం నీటి బయట ఉండదు. కొంత భాగం నీటిలో ఉంటుంది, కొంత భాగం మాత్రమే బయట కనిపిస్తుంది.
ఎందుకంటే ఐస్ నీటికంటే తక్కువ సాంద్రత కలిగి ఉంటుంది.
నీటిలో తేలుతున్నప్పుడు ఐస్ తన బరువుకు సరిపడా నీటిని పక్కకు జరుపుతుంది. అలా అది ఒక సమతుల్య స్థితిలో తేలుతూ ఉంటుంది.
అందుకే ఐస్‌లో ఎక్కువ భాగం నీటిలో, కొంత భాగం నీటి పైన కనిపిస్తుంది.
మంచుకొండల్లో కూడా ఇదే జరుగుతుంది
సముద్రంలో కనిపించే పెద్ద మంచుకొండలను చూసి ఉంటారు.
వాటిలో మనకు కనిపించే భాగం చిన్నదిగా ఉంటుంది. కానీ నీటి కింద ఉన్న భాగం చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది.
దీనికి కూడా ఐస్ సాంద్రత నీటికంటే తక్కువగా ఉండటమే కారణం.
అందుకే మంచుకొండలో ఎక్కువ భాగం నీటి కింద ఉంటుంది.
ఈ విషయం ప్రకృతికి ఎందుకు ముఖ్యమైనది?
ఐస్ నీటిపై తేలడం మన గ్లాసులో మాత్రమే కనిపించే విషయం కాదు. ప్రకృతిలో కూడా దీనికి చాలా ఉపయోగం ఉంది.
చలికాలంలో సరస్సులు, చెరువుల పైభాగంలో నీరు గడ్డకట్టి ఐస్‌గా మారుతుంది. ఆ ఐస్ నీటికంటే తక్కువ సాంద్రత కలిగి ఉండటంతో పైభాగంలోనే ఉంటుంది.
దీంతో కింద ఉన్న నీరు పూర్తిగా గడ్డకట్టదు.
అక్కడ ఉండే చేపలు, ఇతర జలచరాలు జీవించడానికి ఇది చాలా ఉపయోగపడుతుంది.
ఇంట్లోనే ఒకసారి చూసి తెలుసుకోండి
ఒక గ్లాసు నీళ్లు తీసుకుని అందులో రెండు ఐస్ ముక్కలు వేయండి.
ఐస్ ముక్కలు అడుగుకు వెళ్లకుండా పైకి తేలడం గమనించవచ్చు.
ఐస్‌లో కొంత భాగం నీటి పైన కనిపిస్తుంది. మిగతా భాగం నీటిలో ఉంటుంది.
ఈ చిన్న ఉదాహరణతోనే ఐస్ ఎందుకు తేలుతుందో అర్థం చేసుకోవచ్చు.
చివరగా..
మనకు రోజూ కనిపించే ఒక చిన్న ఐస్ ముక్క వెనుక కూడా ఆసక్తికరమైన సైన్స్ ఉంది.
నీరు గడ్డకట్టేటప్పుడు దానిలోని అణువులు ఒక ప్రత్యేకమైన అమరికలోకి మారుతాయి. దాంతో నీటి పరిమాణం పెరిగి, సాంద్రత తగ్గుతుంది.
అందుకే ఐస్ నీటిపై తేలుతుంది.
ఇకపై గ్లాసులో ఐస్ ముక్క తేలుతూ కనిపించినప్పుడు.. అది కేవలం చల్లదనం కోసం వేసిన ముక్క కాదు, దాని వెనుక ఒక ఆసక్తికరమైన శాస్త్రీయ కారణం ఉందని గుర్తు చేసుకోవచ్చు.
Leave a Reply