Yoğunluk belirleyici ölçüdür
Bir maddenin yoğunluğu, belirli bir hacimde ne kadar kütle bulunduğunu anlatır. Bir cisim içine bırakıldığı sıvıdan daha düşük ortalama yoğunluğa sahipse kaldırma etkisi ağırlığını dengeleyebilir ve yüzeyde kalır. Buzun su üzerinde yüzmesi bu temel ilişkiye dayanır.
USGS'ye göre buzun yoğunluğu sıvı suyun yaklaşık yüzde 90'ı kadardır. Bu nedenle yüzen tatlı su buzunun büyük bölümü suyun altında kalırken yaklaşık onda birlik kısmı yüzeyin üzerinde görülebilir. Tuzluluk ve buz içindeki hava bu oranı değiştirebilir.
Su donarken neden genişler?
Sıvı suda moleküller hareket eder ve birbirlerine oldukça yaklaşabilir. Donma sırasında hidrojen bağları molekülleri daha düzenli, açık boşluklar içeren kristal bir kafese yerleştirir. Aynı sayıdaki molekül daha büyük bir hacim kapladığı için katı buzun yoğunluğu düşer.
Bu sıra dışı davranış, donan suyun kapalı bir şişeyi çatlatabilmesinin de nedenidir. Kütle kaybolmaz; hacim büyür. Buz eridiğinde kristal düzen çözülür ve moleküller ortalamada yeniden daha yakın konumlara gelebilir.
Göller neden tepeden donar?
Su yaklaşık 4 santigrat derecede en yüksek yoğunluğuna yaklaşır. Soğuyan yüzey suyu bu sıcaklığa kadar aşağı çöker; daha fazla soğuduğunda yeniden daha hafif hale gelir ve yüzeyde kalır. Donma başladığında oluşan buz da suyun üstünde yüzer.
Yüzeydeki buz tabakası alttaki suyla soğuk hava arasında yalıtım sağlar. Böylece gölün tamamının hızla donması zorlaşır ve sucul yaşam için sıvı bir bölgenin kalmasına yardımcı olur.
Sık sorulan sorular
Buzdağının çoğu neden görünmez? Buz ile deniz suyu arasındaki yoğunluk farkı küçük olduğu için kaldırma dengesi buzun büyük bölümünün su altında kalmasını gerektirir.
Her buz parçası aynı oranda mı yüzer? Hayır. Tuzluluk, sıcaklık, sıkışmış hava ve buzun yapısı gerçek oranı değiştirebilir.
