Vesi on aine, mida saab vaadelda kolmes agregatsiooni olekus. Selle artikli raames me aga käsitleme selle esimest olekut, kindlat.
Vesi külmub, moodustades kõva jää kristalle. Jää võib moodustada mitu kilomeetrit pinda, kattes jõgesid, järvi ja muid veekogusid. Pealegi on see vedelast veest kergem ja on alati peal. Vesi külmub madalama temperatuuri tõttu.
Ainete temperatuurid ja agregatsiooni tase
Mida kõrgem on temperatuur, seda kaugemal eralduvad mis tahes ainete molekulid. Nende kaugus üksteisest põhjustab aine pehmenemist, mis kõigepealt muutub vedelaks ja seejärel täielikult gaasiliseks. Seda protsessi võib vaadelda raua näitel, mis sulab tiiglis ja on vedelal kujul. Temperatuuri tugeval tõusul võib see muutuda ka gaasiliseks ehk aurustuda, kuid selleks peab temperatuur olema tõesti kõrge.
Vesi tavalises toatemperatuuril on vedelik. Temperatuuri tõustes muutub see auruks ja vähenedes muutub jääks. Lõppude lõpuks on temperatuuri alandamisel molekulidele vastupidine mõju - nad tulevad kokku. Ja kui nad lähemale jõuavad, muutub aine raskemaks, tihedamaks. Sama efekti saab saavutada mis tahes aine mehaanilisel pressimisel - see muutub jällegi molekulide lähenemise tõttu raskemaks.
Mis juhtub, kui temperatuur langeb?
Kui madalad temperatuurid mõjutavad vett, moodustavad molekulid kuusnurkse kuju. Muidugi, need on lumehelbed, mis on vee kristallid.Vesijahutus ja selle kristalliseerumine on tegelikult sünonüümid, mis kirjeldavad sama protsessi. Vesi hakkab kristalliseeruma temperatuuril 0 kraadi - see on täpselt hetk, mis võetakse nulli märgiks Celsiuse skaalal. Kui arvestada Ameerika Fahrenheiti skaalat, siis siin toimub vee tahkumine 32 kraadi juures.
Kuid veekristallide loomiseks on vaja alust, mõnda lisandit või suspensiooni, tänu millele see protsess algab. Ja kui vesi on absoluutselt puhas, täheldatakse siin pisut teistsugust nähtust - mõnikord külmub see ainult temperatuuril -40 kraadi ja nullpunkti ning muude mitte liiga madalate märkide korral jääb see vedelaks. Kuid see ei külmuta ainult rahulikus olekus. Kui raputate seda miinusmärkide juurde, muutub see kohe jääks.
Huvitavaid fakte
Veega on seotud palju paradokse. Ja lisaks ülalkirjeldatud nüansile tuleb märkida, et jää võtab rohkem vedelikku kui vedelik, st külmumisel see aine paisub, teised aga vastupidi, madalamatel temperatuuridel vähem. Vee paisumisega jää moodustumisega kaasneb tünnide, torude ja muude talveks veega täidetud esemete lõhkemine.
Külmutamise hetkel on molekulid üksteisest veidi kaugel, mis annab sellise efekti. Ja just see tegur koos külmunud õhumullidega paneb jää ujuma. Kui ta uppus või põhjast moodustus, ei saaks ükski tiikides olev olend talvituda. Kuid pinnale moodustades ja sinna jäädes, jää säilitab vee soojuse ja täidab talvel kaitsefunktsiooni, andes loomadele, taimedele ja kaladele võimaluse talvituda ja ellu jääda.
On ka teisi huvitavaid nähtusi. Seega on praktika näidanud, et kuum vesi külmub kiiremini kui külm ja seda nähtust täheldati üllatusega isegi iidsetel aegadel. Praegu on mitu paradoksi seletavat hüpoteesi, kuid lõplikku vastust pole leitud.
Vesi on salapärane element ja mida rohkem inimesed selle uurimusse sukelduvad, seda seletamatumaid mõistatusi see toob. Praegu on kindlaks tehtud, et sellel on mälu, ta võib olla surnud või elus. See on universaalne lahusti ja sellel on palju muid ainulaadseid omadusi. Hoolimata arvukusest ja levimusest meie planeedil, säilitab ta endiselt palju oma saladusi ja enamiku neist peavad teadlased sellega leppima. Lõppude lõpuks on faktidega vaielda keeruline.
