הר געש מתחת למים

מה ניתן ללמוד?

בניסוי זה אנו מכניסים כלי עם מים חמים צבועים לתוך כלי עם מים קרים. ניתן לראות שהמים החמים עולים מתוך הכלי בו הם נתונים ומצטברים בשכבה מעל המים הקרים.

מדוע זה קורה?

הסיבה נעוצה בשתי תופעות טבע, האחד הוא שחומרים מתרחבים כאשר מחממים אותם והשני היא שחומר צפוף שוקע וחומר פחות צפוף צף.

וכעת נרחיב מעט על כל תופעה:

כל החומרים עשויים מחלקיקים קטנים שזזים כל הזמן ומתנגשים האחד בשני, כאשר אנו מחממים חומר אנו גורמים לחלקיקים שלו לנוע מהר יותר וכך עולה עוצמת ההתנגשויות בין החלקיקים. כתוצאה מעליית עוצמת ההתנגשויות, החלקיקים ניתזים אחת מהשני למרחק גדול יותר בכל פעם שהם מתנגשים, המרחקים בין חלקיקי החומר עולים והוא מתרחב.

באשר לעניין הציפה, לכל חומר בטבע יש צפיפות שנובעת מתכונותיו הכימיות לדוגמא: החלקיקים של ברזל קרובים מאוד אחד לשני וקשורים אחד לשני בחוזקה לכן ברזל הוא נוקשה וכבד. לעומת זאת בין חלקיקי המים קשרים חלשים יותר ולכן הם נוזליים (רכים) וקלים יותר מהברזל.  חומר צפוף שוקע בתוך חומר פחות צפוף ולכן ברזל ישקע במים… עץ לעומת זאת פחות צפוף ממים ולכן צף על פניהם.

פרט לתכונותיו הכימיות של החומר גם הטמפרטורה שלו משפיעה על צפיפותו כפי שהסברנו קודם. לפיכך מים חמים פחות צפופים ממים קרים והם יצופו על פניהם.