Su Neden Üstten Donar ? -Animasyonlu

su neden üsttten donar

Su katı hale geçtiğinde yoğunluğu azalan özel bir sıvıdır. Sıcaklık sıfır santigrat derece ve altına düştüğünde suyun içinde bazı bölgeler katı hale geçer yani buz olur. Bu katılaşan bölgelerin yoğunluğu sıvı haldeki sudan daha düşük olduğu için zeytinyağı gibi üste çıkar.

Suyun içinde donan kısımların hacmi artıp yoğunluğu düştüğü için hemen yukarı çıkar ve suyun üstünde kalır. Bu sebeple suyun üstünde donmuş su birikir.

Buzun yoğunluğu düşük olduğu için görece daha gözenekli bir yapısı vardır bu özelliği ile de yalıtma kabiliyeti kazanır.

Bir gölü ele alalım.

Tamamı sıvı halde olan bir gölde hava sıcaklığı 0 derece ve altına düştüğünde özellikle yüzeye yakın bölgelerde kısmi donmalar olur donan kısımlar suyun üstünde toplanır. Bir süre sonra suyun üstü tamamen buz olur.

Yalıtkan buz artık hava ile altındaki suyun arasındaki ısı aktarımına engel olur. Göldeki canlılar bu sayede sıfır derecenin altındaki sıcaklıklarda bile sıvı haldeki suyun içinde hayatta kalırlar. Aslında gölün tamamen donması da mümkün ama şunları da hesaba katın; gölün altındaki zemin gölün üstündeki havadan daha sıcak ve gölün içindeki canlılar karıştırma etkilisi ile buzlanmayı geciktiriyor. Bu etkenler gölü dondurmaya çalışan hava koşullarına karşı çıkmaktadır.

Buzluğa koyduğumuz sıvıları sıcak tutmaya çalışan bir etken olmadığı için olması gerektiği gibi su tamamen donar.

Göl örneğinde buza ısı konusunda yalıtkan davranır ve altındaki suyu soğuktan bir nebze korur dedik şimdi neden yalıtkan dediğimizi açıklayalım.

Buz Neden Isı İletiminde Yalıtkandır ?

Aşağıdaki görselde suyun moleküllerinin sıklığını inceleyebilirsiniz. Katı, sıvı ve gaz halinde moleküller arasındaki boşluğa dikkat ediniz. Katı hale geçen suyun molekülleri belli bir dizilime geçtiğinde aralarında eskisine nazaran daha fazla boşluk ortaya çıkar.

Yukarıdaki moleküler diziliminin gerçek hayatta nasıl davrandığını göstermek için aşağıdaki animasyonu ekledim. Animasyon yüzeyden donmaya başlamış bir suyun kesitini göstererek donmaya başlayan kısımların moleküler dizilimlerinin nasıl değiştiğini bize gösteriyor.

Katılaşmış suyun yani buzun içindeki boşluğun daha fazla olduğunu anladığımıza göre şimdi boşluğun neden ısı yalıtımı sağladığı meselesine geçelim. Isı hava ile iletilebilir ama durgun hava ile çok zor iletilir. Evlerinizdeki pencerelerin çift cam yani peş peşe yerleştirilmiş iki tane camdan yapılmasının sebebi de budur.

Pencerelere cam takılırken, çerçeveye iki cam takılır ve arasında belli bir mesafe bırakılır, etrafı iyice sızdırmaz hale getirilir ve durgun bir hava elde edilir. İşte bu sayede ısı yalıtımı yapılır. Aynı şekilde evlerin duvarlarında kullanılan tuğlalarda da bolca boşluk vardır ki ısı iletimi bu boşluklarla karşılaşıp duvarın diğer tarafına ulaşamasın.

Buzun suya göre ısıyı daha zor iletmesinin sebebi de işte bu yapısal boşluklardır.

Yazımı okuduğunuz için teşekkürler, diğer içeriklere de mutlaka göz atın. Yorum yapmayı unutmayın. Eklemek ve sormak istedikleriniz var ise aşağıdan yazın lütfen.


Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.