Gia sư, luyện thi, dạy nghề, tư vấn, viết bài, dịch thuật, thiết kết, lập trình, digital marketing

Tại sao nước lại giãn nở khi ở dưới 40C trong khi hầu hết các chất khác tiếp tục co lại?

Từ khóa tìm kiếm: Hãy Trả Lời Em Tại Sao? – Tập 10 – Arkady Leokum

Sự giãn nở “bất thường” này của của nước khiến cho các ống nước bị nổ trong mùa đông, khi nước đá bên trong chúng có thể tích tăng lên đến chín phần trăm so với thể tích của nước ban đầu. Giống như hầu hết các chất lỏng khác, nước co lại khi bị làm lạnh nhưng khi ở trong khoảng 40C chúng bắt đầu giãn nở, ban đầu thì giãn nở từ từ và khi rất gần 00C thì tốc độ giãn nở vô cùng nhanh. Dưới nhiệt độ đông đặc, nước đá lại co lại giống như các chất rắn bình thường.

Sự giãn nở kì lạ này không phải là đặc điểm duy nhất đáng tìm hiểu của nước: việc làm nóng chúng lên cũng khó khăn một cách đáng ngạc nhiên (cần năng lượng gấp mười lần so với một miếng sắt tương đương) và chúng có lực căng bề mặt lớn hơn cả glycerol. Nguyên nhân của tất cả những điều bất thường này nằm ở các liên kết hydro yếu bên trong các phân tử nước dạng chữ V, khiến cho các phân tử nước hình thành các cấu trúc không bền trong trạng thái lỏng. Thông thường nhất là cấu trúc ba chiều do sáu phân tử nước sắp xếp thành. Trong khi các chi tiết đầy đủ vẫn chưa được tìm ra, chúng ta chỉ biết rằng hoạt động của những cấu trúc sáu phân tử là nguyên nhân chính của nhiều đặc điểm kì quái của nước.