מים ושמן, מוצק ונוזל, מי צף על מי?

חומרים:

  • שמן
  • מים
  • תבנית קרח
  • כוס

אז מה עושים?

  • מקפיאים בתבנית קרח מים  ושמן (כל אחד בשקעים שונים).
  • מוזגים לכוס מים ושמן
  • מוסיפים את הקרח והשמן הקפוא

**ניתן להוסיף למים צבע מאכל.

מה ניתן ללמוד?

שמן צף על פני מים ולא משנה באיזה סדר נמזוג אותם לכוס, הסיבה לכך היא שציפה מושפעת מצפיפות, חומר צפוף יותר (המרחק בין חלקיקיו קטן יותר) יהיה גם כבד יותר ולכן ישקע, במקרה שלנו המים צפופים יותר מהשמן.

מה בנוגע לקוביות הקרח? כאשר חומר קופא הוא מתכווץ כלומר הוא הופך צפוף יותר, לכן קוביית השמן הקפוא שוקעת בשמן הנוזלי, היא עדיין פחות צפופה מהמים ולכן צפה עליהם.

לפי הגיון זה היינו מצפים שקוביית הקרח תשקע עד לתחתית הכוס אך במקום זאת היא צפה על פני השמן. איך זה יכול להיות?

הסיבה לכך נעוצה בתופעה שנקראת האנומליה (התופעה יוצאת הדופן) של המים, בין חלקיקי המים יש קשרים מיוחדים שנקרא קשרי מימן, קשרים אלו חזקים יותר מהקשרים הרגילים בין חלקיקי שאר החומרים בעולם (נקראים קשרי ואן דר ואלס) ומאפשרים לחלקיקי המים להיות צפופים יותר מאשר חומרים אחרים בהם לא מתקיימים קשרי מימן. כאשר מים קופאים והופכים לגבישי קרח קשרי המימן מתבטלים והקרח במקום להתכווץ דווקא מתרחב.

תופעה זו יחודית למים והיא אחד הגורמים שהופכים את המים לחומר מדהים כל כך, לדוגמא אם הקרח לא היה מתרחב, הוא היה שוקע והקרח בקטבים במקום לצוף על פני המים היה שוקע לקרקעית.  במקרה כזה מפלס מי הים היה עולה ומציף את היבשה. בנוסף שכבת הקרח מעל המים מגינה עליהם מפני אוויר הקוטב הקפוא ומונעת מהם לקפוא, כך מתקיימת שכבת מים נוזליים מתחת לקרח שמאפשרת קיום חיים עשירים גם בקוטב הקפוא.

כאשר מדענים מחפשים כוכבי לכת אחרים שעלולים להיות בהם חיים, הדבר הראשון שהם בודקים הוא האם יש עליהם מים נוזליים, זהו התנאי החשוב ביותר לקיום חיים כפי שאנו מכירים אותם.

מודעות

רוצים ללמוד עוד על שמן? יש לנו שלל הצעות במיוחד עבורכם!

זיקוקים בכוס מים

זיקוקים בכוס מים

השמן פחות צפוף מהמים ולכן יצוף מעליהם וצבעי המאכל שדומים בצפיפותם למים, לאט לאט, ישקעו בשמן עד שיגיעו לשכבת המים.…
מים ושמן, מוצק ונוזל, מי צף על מי?

מים ושמן, מוצק ונוזל, מי...

שמן צף על פני מים. כמעט תמיד זה נכון. מתי מים צפים על פני השמן? כנסו לניסוי ותגלו.
צבעי מים וצבעי שמן

צבעי מים וצבעי שמן

האם צבעי מים יצבעו שמן? והאם צבעי שמן יצבעו מים? ניסוי מדעי צבעוני על חומרים הידרופוביים והידרופיליים.
מים צפים על פני שמן

מים צפים על פני שמן

שמן תמיד צף על פני מים. זו עובדה ידועה, אבל מעטים יודעים שלפעמים, ההפך הוא נכון! כנסו ותגלו!

אהבתם את הרעיון? רוצים להנות מיצירות וניסויים נוספים? הצטרפו לרשימת התפוצה:

מודעות

תגובה אחת

  1. כאשר המים קופאים מתייצבים קשרי המימן והמרווחים בין מולקולות המים גדלים ולכן צפיפות הקרח נמוכה מזו של המים הנוזליים

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן