Jää / vesi > tilavuus

harald h

Hei !

Voisiko joku yksinkertaisesti selittää miksi ja miten vesi jäätyessään muuttaa tilavuuttaan sekä missä lämpötilassa esim. vesi on tilavuudeltaan pienimmillään sekä vastaavasti missä lämpötilassa vastaava vesimäärä jäätyessään on suurimmillaan ? Vai onko niin että jäätyessään jää jossain lämpötilassa alkaakin taas tilavuudeltaan pienentyä ? Siis teoreettisesti kaikki kun ei oteta haihtumisia yms. huomioon eli labra olosuhteissa.

6

4098

Äänestä

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • molekyylibiologi

      Onkohan tämä taas jonkun koulutehtävä? No, vastataan silti, koska samat tiedot löytyisi varmaan koulukirjastakin. :-)

      Nestemäisessä olomuodossa vesimolekyylit voivat liikkua lomittain toistensa ohitse ja törmäillä toisiinsa. Molekyylien välille jää tällöin vähemmän tyhjää tilaa kuin silloin kun ne muodostavat säännöllisen kiderakenteen.

      Tilannetta voi kuvata tanssilattialla olevilla ihmisillä. Tanssiessa ihmiset liikkuvat edestakaisin (ja törmäilevät toisiinsa) vieden vähemmän tilaa, kuin silloin jos he menevät suoriin riveihin ja jonoihin, jokaisen ollessa käden matkan päässä toisista.

      Käsittääkseni jään tiheys kasvaa lämpötilan laskiessa, mutta en tiedä onko siinä lineaarinen riippuvuus. Englanninkielinen wiki sanoo kuitenkin näin:
      Ice has a density of 0.9167 g/cm³ at 0 °C
      at −180 °C (93 K) is 0.9340 g/cm³.
      Lisäksi on olemassa amorfista jäätä, jonka tiheys voi olla vieläkin suurempi.

      Aiheesta enemmän tuolla,
      http://fi.wikipedia.org/wiki/Kidehila
      http://fi.wikipedia.org/wiki/Jää
      http://en.wikipedia.org/wiki/Amorphous_ice

      • Nimetön

        niin..., kasvaako jään tilavuus sitten vielä sen jälkeenkin kun vesi on jäätynyt ? Esim . onko miinus kymmenessä asteessa tilavuus suurempi vai pienempi kuin esim. miinus kolmessakymmenessä ?

      • Jäärä
        Nimetön kirjoitti:

        niin..., kasvaako jään tilavuus sitten vielä sen jälkeenkin kun vesi on jäätynyt ? Esim . onko miinus kymmenessä asteessa tilavuus suurempi vai pienempi kuin esim. miinus kolmessakymmenessä ?

        Normaalioloissa jää käyttäytyy kuten suurin osa muitakin aineita, eli sen ominaistilavuus pienenee lämpötilan laskiessa.

        Muistelen tosin, että kun mennään -200 astetta alempiin lämpötiloihin, niin jään lämpölaajenemiskerroin muuttuu negatiiviseksi eli jääpalan tilavuus kasvaa lämpötilan laskiessa.

    • tuttumies

      "Normaalit" aineet pakkautuvat tiiviimmiksi kiteytyessään, siis niiden tiheys kasvaa. Tätä voisi ehkä perustella lämpöliikkeellä nesteessä, missä liikkuvat molekyylit vaativat enemmän tilaa (tai niiden väleihin jää satunnaisesti tyhjää) kuin kiteeseen tiiviiksi pakkaukseksi järjestäytyvät molekyylit. Ja normaalisti aineet tihenevät jäähtyessään ja laajevat kuumetessaan(kuten ratakiskot).

      Miksi vesi sitten poikkeaa tästä pääsäännöstä jäätyessään? Veden järjestäytyminen kiteesen "sattuu" olemaan sellainen, että keskimääräiset molekyylien väliset välimatkat ovatkin suuremmat kuin nesteessä. Vaikuttavia tekijöitä on mm. vesimolekyylin vinkkelimäinen muoto ja molekyylien väliset vedysidokset, jotka ovat heikkoja verrattuna kovalenttisiin molekyylien sisäisiin "normaaleihin" kemiallisiin sidoksiin, mutta vahvoja tekijöitä verrattuna molekyylien välisiin muihin voimiin.

      Jää käyttäytyy sitten nollan alapuolella suht'koht kuten normaali aine lämpötilan ja tiheyden muutoksien suhteen vakiopaineessa.

      Ellei vedellä olisi tuollaisia erityisominaisuuksia, esim. Suomen luonto olisi kovin erilainen.

      • circulation

        Lisättäköön tähän vielä, että suolainen vesi käyttäytyy eri tavalla kuin makea vesi tuon tiheyden muutosten suhteen. Valtamerten vesi muuttuu jatkuvasti tiheämmaksi jäähtyessään ja on tiheimmillään jäätymispisteessään -1,8 C.

        "Note that, unlike fresh water, saline water does not have a density maximum at 4 °C but gets denser as it cools all the way to its freezing
        point of approximately -1.8°C."

        http://en.wikipedia.org/wiki/Thermohaline_circulation

        Valtamerten vesien jäähtymisestä johtuva kierto on siis aika tavalla erilaista kuin esim. suomalaisten järvien syyskierto. Varsinkaan merien pohjalle ei muodostu tuota 4 asteista tiheintä vettä.

    • Jäärä

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Takaisin ylös

    Luetuimmat keskustelut

    1. Taas puukotus yläristillä!

      Tänään taas puukotettu hengiltä ihminen Kuopiontien läheisyydessä yläristillä! Nyt näitä alkaa olla viikoittain!
      Pieksämäki
      62
      1855

    2. Olen päättänyt tappaa itseni tämän vuoden puolella

      Minulla ei ole oikeastaan mitään hävittävää. Elämäni on surkeaa ja tunnen ihmisten tuijotukset ja supinat. Ne nauravat r
      Ikävä
      151
      1589

    3. Mitä teillä grillataan juhannuksena? Anna oma vinkkisi grilliherkkuihin

      Kesä ja juhannus on grillailun kulta-aikaa. Mitä teillä grillataan juhannuksena? Anna oma vinkkisi grilliherkkuihin. Ka
      Grillaus
      72
      1288

    4. La Promesa sarjan ystäville iso pettymys - Yleltä lisäinfoa asiasta

      La Promesa suosikkisarjan kohtalosta on tullut tietoa. Tämä ei kyllä välttämättä ilahduta sarjan faneja. Lue lisää: htt
      Tv-sarjat
      12
      933

    5. Mä muuten kerroin puolisolle susta

      Nimeä mainitsematta....
      Ikävä
      98
      908

    6. Paljonko meidän ikäero on?

      Ois kiva tietää.
      Ikävä
      87
      790

    7. Nainen onko kaikki

      Onko sinulla nainen kaikki hyvin? mies
      Ikävä
      63
      601

    8. Nyt kun olen vähän huppelissa niin uskallan sanoa

      Mikä minua oikein närästää... Tiedän että meillä on ollut vaikeaa mutta miten kauan sulla on ollut toinen mies vai oliko
      Ikävä
      40
      573

    9. Mies onko sinulla

      Kaikki hyvin? 🌞 -nainen
      Ikävä
      38
      534

    10. Toivotetaanko toisillemme

      Juhannuksia vai ollaanko vihoissa
      Ikävä
      55
      496
    Aihe
    TietosuojaselosteKäyttöehdotEvästeasetuksetSäännöt