Peut-être que tout le monde a observé comment une fine croûte de glace se forme à la surface de l'eau lorsqu'elle gèle. Cassé, il coule à la surface, et il est tout simplement impossible de le noyer. Et le fait est que l'eau solide est plus légère que l'eau liquide.
La loi d'Archimède
L'étonnante capacité de la glace à flotter et à se déplacer à la surface de l'eau n'est due qu'à ses propriétés physiques de base, qui sont étudiées au cours du collège et du lycée. On sait avec certitude que les substances chauffées ont tendance à se dilater, comme par exemple le mercure dans un thermomètre; aussi, lorsque la température baisse, l'eau gèle et augmente de volume, formant une croûte de glace à la surface des réservoirs.
Une augmentation du volume d'eau gelée joue souvent une farce cruelle avec ceux qui oublient les récipients contenant du liquide dans le froid. L'eau déchire littéralement le récipient.
L'opinion selon laquelle des pores microscopiques remplis d'air apparaissent dans la masse de glace nouvellement formée n'est pas erronée, mais elle ne peut pas non plus expliquer le fait de flotter correctement. Conformément aux principes dérivés et formulés par le scientifique grec antique, qui reçut plus tard le nom de loi d'Archimède, les corps qui sont immergés dans un liquide en sont poussés avec une force égale aux caractéristiques de poids du liquide déplacé par ce corps.
Physique de l'eau
Il est certain que la glace est environ un dixième plus légère que l'eau, c'est pourquoi les icebergs géants sont submergés dans l'océan à environ les neuf dixièmes de leur volume total et ne sont visibles que pour une petite fraction. Ces différences de poids s'expliquent par les propriétés du réseau cristallin, qui est connu pour n'avoir aucune structure ordonnée dans l'eau et se caractérise par un mouvement et une collision constants des molécules. Cela explique la densité plus élevée de l'eau par rapport à la glace, dont les molécules, sous l'influence des basses températures, présentent une faible mobilité et une faible composante énergétique et, par conséquent, une densité plus faible.
On sait aussi que l'eau a la densité et le poids maximum à une température de 4°C, une nouvelle diminution entraîne une dilatation et une diminution de l'indice de densité, ce qui explique les propriétés de la glace. C'est pourquoi, dans les réservoirs, l'eau lourde à quatre degrés coule au fond, permettant à une eau plus froide de monter et de se transformer en glace qui ne coule pas.
La glace a des propriétés spécifiques, par exemple, elle est résistante aux éléments étrangers, a une faible réactivité, diffère dans la mobilité des atomes d'hydrogène et a donc un faible point d'écoulement.
Il est clair que cette propriété est fondamentale pour la préservation de la vie sur Terre, car si la glace avait la capacité de s'immerger sous la colonne d'eau, avec le temps, toutes les masses d'eau de la Terre après une baisse des températures pourraient se remplir de couches qui sont constamment formation à la surface des glaces, ce qui conduirait à une catastrophe naturelle et à la disparition complète de la flore et de la faune des plans d'eau de l'équateur aux pôles opposés.
