Isterninger flyder, fordi is er lettere end flydende vand.

Därför flyter istärningar

Istärningar lägger sig alltid högst upp i glaset eftersom is är mycket lättare än flytande vatten. Men varför? Och är det någon skillnad på vikten av kallt och varmt vatten?

Shutterstock/MSPT

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.

Tungt vand skaber dynamik i søer - vinter

Vinter

Sjöns varmaste vatten på fyra grader lägger sig nära bottnen (ljusa gradienter) och att det kalla vattnet stiger mot ytan, där det bildas is. På vintern är sjöns varmaste vatten alltså tyngst.

Tungt vand skaber dynamik i søer - forår/efterår

Vår/höst

Skiktningen kollapsar och vattnet i sjön blandas om. Det betyder att syre från ytvattnet och näringsämnen från bottnen blandas i hela vattenmassan.

Tungt vand skaber dynamik i søer - sommer

Sommar

Vattnet skiktas igen, så att det kallaste på fyra grader finns nära bottnen (mörka gradienter) och det varma vattnet ligger i ytan. Temperaturskillnaden kan vara tio grader mellan ytan och några meter ned.

Läs också:

Fenomen inom fysiken

Magnetfält spränger forskares utrustning

1 minut
Fenomen inom fysiken

Varför är det kallt på höga höjder?

1 minut
Candlelight
Fenomen inom fysiken

Varför brinner ljusets veke inte upp?

0 minuter
Mest populära

Logga in

Fel: Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
VisaDölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!