April 18
Un litre d'eau chaude pèse moins d'un litre d'eau froide. Presque tous les liquides deviennent plus lourds quand ils deviennent plus froides. En effet, plus la température de l'eau, plus dense, il est.
Lorsque deux liquides ont le même volume, le poids des liquides est déterminée par la densité. La densité est mesurée par la masse divisée par le volume, et sur la terre, la masse est égale au poids (poids est la force de gravité en tirant sur une masse - la force gravitationnelle de la Terre est constante). Dans le cas de l'eau, le poids est une mesure de la façon dont de nombreuses molécules de H2O sont présentes dans un volume donné. Donc, si vous prenez deux, bouteilles de 1 litre et de remplir un avec de l'eau chaude, et l'autre avec le froid, la bouteille d'eau froide sera nettement plus lourd. Dans l'eau chaude, les molécules sont plus espacées, donc il ya moins de molécules dans un volume donné, et donc moins de masse.
Comme l'énergie dans l'eau augmente de liquide (en tant que sa température augmente) les molécules vibrent à une fréquence supérieure, et l'espace nécessaire à l'écart l'une de l'autre. C'est ce qui se réfère à la densité, et c'est pourquoi le plus chaud de l'eau, plus il est léger.
Il s'agit d'une expérience qui peut être effectuée pour prouver ces concepts de manière empirique. Tout d'abord, prendre deux identiques de 1 litre (ou 2 litres) de bouteilles et de les placer sur une balance de poids. Zéro de l'échelle de sorte que les deux bouteilles d'eau s'équilibrent. Ensuite, prendre l'eau froide (vous pouvez le mettre au réfrigérateur pour le refroidir) et remplir une bouteille d'eau avec elle. Assurez-vous que l'eau est déjà froide quand vous versez dans la bouteille. Ensuite, prendre de l'eau chaude (à partir d'un robinet ou d'un poêle en haut) et remplir l'autre bouteille avec elle. Assurez-vous que l'eau est entièrement liquide dans les deux bouteilles (pas de glace ou de vapeur) et assurez-vous que les bouteilles sont remplies entièrement, de sorte que le volume d'eau est le même. Ensuite, placez les bouteilles de retour sur la répartition du poids et l'eau froide va plonger vers le bas, ce qui prouve qu'il est plus lourd que l'eau chaude.
Malgré l'eau froide étant plus lourd que l'eau chaude, si vous prenez de l'eau chaude et fraîche, il ne sera pas plus lourd. Ceci est dû au fait que l'eau se refroidit, son volume diminuera proportionnellement à la quantité de chaleur perdue. Cela est logique, puisque le poids est déterminé par la quantité de molécules H20 présente, et par le refroidissement de l'eau que vous n'ajoutez pas de toutes les molécules supplémentaires. Étonnamment, l'eau va effectivement devenir plus léger (quoique non significatif). C'est parce que l'énergie équivaut à la masse (E = MC ^ 2) et donc de l'énergie a un poids. Par refroidissement de l'eau que vous prenez loin d'énergie, et donc de masse.
Curieusement, malgré l'eau froide étant plus lourd que l'eau chaude, la glace est plus légère. C'est pourquoi icebergs flottent. La raison de cela est que la structure moléculaire de l'eau est disposée de telle manière que, lorsqu'il se solidifie, les molécules s'alignent dans un arrangement cristallin. Autrement dit, quand l'eau gèle, il se dilate, donc de moins en moins dense. Cette propriété unique de l'eau est l'une des raisons de la Terre peut supporter la vie. Si la glace a coulé, les océans seraient lentement geler, car au lieu de glace de fond remontant à la surface et lentement fusion (en étant plus proche du soleil) le fond de l'océan gèle. Le plancher de glace se glisserait à la surface (car dans l'océan profond, il ya peu de soleil pour chauffer l'eau) éventuellement le gel l'océan tout entier.