Лед

Как се образува лед

За разлика от другите течности водата се разширява при замръзване и се превръща в лед; затова ледът плува върху водата, тъй като плътността му е по-малка от тази на водата. Това е много необичайно - почти всяка друга течност става по-плътна при охлаждане; водният лед обаче е важно изключение. Течната вода се разширява с около 9 %, когато се превръща в лед - тя заема повече място. Това се дължи на факта, че водните молекули всъщност са по-далеч една от друга, вместо да са по-близо една до друга. Молекулите в ледения кристал са подредени по начин, който го прави по-малко плътен от течната вода.

Ако водата във водопроводната система замръзне, може да се стигне до спукване на водопроводната тръба. Водата в стъклените бутилки може да ги взриви, когато замръзне. Водата, замръзнала в скални пукнатини, може да се разшири достатъчно, за да разцепи твърдите скали; това е важен геоложки процес на изветряне, който може да разруши планините и да превърне скалите в почва.

Когато материалите се охлаждат, молекулите им вибрират по-слабо и се уплътняват. Когато повечето материали достигнат температура, наречена точка на замръзване, молекулите образуват кристално твърдо тяло - въпреки че някои материали (като стъкло и катран) изобщо не кристализират, а образуват свръхтвърди течности, които изглеждат като твърди. Единствено хелият не замръзва; всички останали вещества замръзват, ако са достатъчно студени, но течности като олио за готвене, антифриз, бензин, азот и др. замръзват при температури, които повечето хора не изпитват.

Солена вода

Солената вода се нуждае от по-ниска температура, за да замръзне, отколкото чистата вода. Полученият лед съдържа много по-малко сол, отколкото солената вода, от която е произлязъл. Този факт понякога се използва за обезсоляване. Соленият лед не е толкова здрав, колкото замразената чиста вода. По подобен начин разпръскването на сол върху леда го разтопява, ако не е твърде студено: солта постепенно се впива в леда, образувайки разсол, който не замръзва при тази температура.

Географски местоположения на леда

Тъй като ледът плува, дори големи водни басейни, които замръзват, като някои океани, образуват лед само на повърхността. Повечето езера никога не замръзват до дъното. Дори най-студените океани, като Северния ледовит океан, замръзват само отгоре, като оставят течния океан да циркулира отдолу. Поради това океаните на Земята са в състояние да преразпределят топлината и климатът на Земята се характеризира с по-малко екстремни стойности на топлина и студ, отколкото в противен случай. Ако ледът потъваше, вместо да плува, океаните щяха да се запълват с лед отдолу, да остават твърди и само част от горната част да се размразява. Твърдият океан не би циркулирал топлина. Но тъй като ледът плува на повърхността, водата под него може да продължи да циркулира, а ледът на повърхността остава открит и лесно се топи при повишаване на температурата.

Големите ледени масиви на сушата се наричат ледници. В Антарктида се намира по-голямата част от ледовете в света.

Ледникови периоди

Изменението на климата се случва през цялото време. Когато е много студено, това се нарича ледников период. По време на ледниковия период много големи територии от Земята са покрити с лед, сняг и ледници. Причините за ледниковите периоди са сложни или трудни за разбиране. Глобалното затопляне в момента влияе върху ледените ресурси на Земята и причините за него също са много сложни.

Сух лед

Съществува и "сух лед", който представлява замразен въглероден диоксид. Сухият лед, изложен на нормален въздух, отделя въглероден диоксид, който е без мирис и цвят. Газът е толкова студен, че когато се смеси с въздуха, охлажда водните пари във въздуха до мъгла, която изглежда като гъст бял дим. Често се използва в театъра за създаване на фалшива мъгла или дим.

Сух лед, когато се постави във вода