güne bir fizik bilgisi bırak
-
bir sıvı donduğunda genelde hacmi azalır bu demek oluyor ki kütle aynı kaldığı, hacim azaldığı için yoğunluğu artar. biz bu katıyı kendi sıvısının içine bırakırsak katının yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyük olduğu için katı batar ama su gibi özel sıvılarda durum farklılık gösterir, buzu suya attığımızda yüzer çünkü yoğunluğu sudan azdır. yoğunluğunun az olmasının sebebi su molekülerinin kutuplu olmasıdır. su moleküllerini küçük mıknatıslar gibi düşünürsek suyun sıcaklığı azaldığında bu küçük mıknatısların hareketliliği azalır öyleki normalde birbirine yakından* geçip birbirini az etkileyen bu mıknatısların hareketliliği (sıcaklığı) azaldığında birbirlerini etkilemeye; itmeye, çekmeye başlarlar bu da su moleküllerinin arasındaki mesafenin açılmasına, kristal bir yapın oluşmasına neden olur yani hacmini arttırır, yoğunluğunu azaltır. suyun en yoğun olduğu sıcaklık ise +4C dir yani bu sıcaklık küçük mıknatıslar için öyle bir sıcaklıktır ki aralarında kristal yapı oluşamaz çünkü küçük mıknatıslar birbirlerini etkiley(e)meyecek kadar hızlıdırlar(sıcak). bu özellik suyun yüzeyden donmasına yarar. 4 dereceye ulaşan suyun yoğunluğu arttığı için aşağıya iner. suyun en yoğun hali aşağıya indiği için yukarı çıkan soğuk su yüzeyde donar.
*yakından geçebiliyorsa hacmi küçüktür.
aynı zamanda su molekülünün kutuplu yapısı kar tanelerinin kendine özgü altıgen-on ikigen şekillerinin oluşmasına neden olur. su molekülü 2 hidrojen 1 oksijenden oluşur. oksijen tarafı kısmi negatifken hidrojen tarafları kısmi pozitiftir (kutuptan kasıtım bu) ve biz bu atonların merkezlerini doğrularla birleştirirsek doğruların arasındaki açı 105 derece olur. bu açı küçük mıknatısların birbirlerini, rastgele değil belirli açılarla çekmesini sağlar ve böylece birbirini çeken su molekülleri fraktallar oluşturarak altıgen bir kar tanesi oluşturur. altıgen olmasının sebebi düzgün bir altıgenini iç açısının 120 derece olmasıdır yani 105 ile 120 birbirlerine yakın açılar olduğu için. ama diyebilirsiniz ki :"düzgün bir beşgenin (108) iç açısı 105 dereceye daha yakın, neden beşgen oluşmuyor?" beşgen oluşmamasının sebebi taneciklerin titreşim hareketi yapmasıdır. tanecikler titreştiği için tanecikler arasındaki açıda fire payı vardır bu da altıgenleri daha verimli yapar.
şimdi biraz da suyun basınç ve erime noktası arasındaki ilişkiden bahsedeyim. gözlemlenebileceği üzere kar yağdıktan sonra arabaların çok geçtiği yerler daha erkenden erir. bunun sebebi basıncın arttığı yerde erime noktası yükselmesidir yani katı daha sıcakken erime yeteceği kazanır. o zaman buz pateni yaparken buzun kaygan olmasının nedeni: patenin değdiği yerlerde basınç arttığı için erime noktası düşer, buz erir ve su kayganlığı arttırır. ehe yalan ki bu ama örnek duruma yakışıyor diye yazdım normalde buz bu yüzden erimez. buz ile su arasında başka bir faz vardır. bu fazı, gazla sıvı arasındaki faza yani buhara benzetebilirsiniz. yani bu faz ve katı arasında denge vardır öbür türlüsü buzu basınça eritebilmeniz için acayip yüksek basınçlara ihtiyacınız olur. sürtünme gibi şeylerin de etkisi var tabi ki.
görüldüğü üzere su dediğimiz arkadaş enteresan özelliklere sahip ama belirtmeliyim ki bu yazdıklarım suyun özelliklerinin çeyreğini bile kapsamıyor dahası çoğunuz buraya kadar okumadı ki başka özelliklerini merak etsin.