Perché il ghiaccio galleggia sull’acqua e non cade verso il basso? Per rispondere al meglio a questa domanda è necessario spiegare il concetto di densità dell’acqua.
La densità (cioè il rapporto tra massa e volume) dell’acqua aumenta al diminuire della temperatura fino a 4 °C. Al di sotto di tale temperatura la densità dell’acqua diminuisce, al contrario di quanto accade in genere nei liquidi.
L’acqua si comporta così per via della forma tridimensionale delle sue molecole. A 0 °C (punto di solidificazione dell’acqua) le molecole d’acqua per formare 4 legami a idrogeno con altrettante molecole sono costrette ad allontanarsi. Quindi nel ghiaccio le molecole sono più distanti tra loro di quanto non lo siano nell’acqua liquida e, a parità di massa, il volume dell’acqua allo stato solido è maggiore.
Il ghiaccio è perciò meno denso dell’acqua e vi galleggia sopra ed è grazie a questa peculiarità che i pesci possono sopravvivere nei mari, nei laghi e nei fiumi durante l’inverno: la lastra di ghiaccio funziona infatti da isolante termico e riduce la perdita di calore. In particolare, al di sotto del ghiaccio superficiale, la temperatura dell’acqua resta superiore a 0° C. Così l’acqua non ghiaccia completamente e garantisce la sopravvivenza di pesci e di altre forme di vita acquatica anche nelle stagioni fredde.
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