Därför flyter istärningar
Normalt är tumregeln att varmt vatten väger mindre än kallt vatten, men det är inte alltid sant. Sötvatten är nämligen som tyngst vid 4 °C, så om ett kärl innehåller lager av vatten med 2, 3 respektive 4 °C kommer det varmaste vattnet att sjunka till botten.
Temperaturen i vattnet är ett uttryck för hur mycket molekylerna rör sig. Ju aktivare de är, desto mer plats tar de. Därför finns det plats med färre molekyler i ett enliterskärl om vattnet håller 80 °C än om det håller 10 °C.
Densitet förändras vid 4 °C
Molekyltätheten i ett ämne kallas ämnets densitet, så varmare vatten har lägre densitet än kallt – men detta förändras vid exakt 4 °C.
Där börjar vattenmolekylerna nämligen redan att hitta sina platser i det kristallgitter som de kommer att låsas fast i när vattnet blir till is vid 0 °C.
I gittret är det betydligt större tomrum mellan molekylerna än vad det är i flytande form, och när temperaturen når under 4 °C kommer densiteten därför åter att minska i takt med att fler av molekylerna intar sina platser i gittret.
Det är emellertid bara sötvatten som är tyngst vid 4 °C. Temperaturen för den maximala densiteten är lägre när vattnet innehåller salt. För havsvatten gäller därför att varmt vatten alltid är lättast.
Tungt vatten skapar dynamik i sjöar
Sjöar i tempererade områden – exempelvis i södra Skandinavien – drar nytta av att vatten är tyngst vid fyra grader. Det ger nämligen två årliga omröringar av vattenmassan, och de ser till att fördela syre och näringsämnen.
