ความหนาแน่นของน้ำ ช่วยเอื้อประโยชน์ต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

สมบัติของน้ำ : น้ำแข็งลอยน้ำ

สมบัติของน้ำ : ความหนาแน่นของน้ำ

สมบัติของน้ำ ข้อที่หนึ่ง  ความหนาแน่นของน้ำ : ทำไมน้ำแข็งถึงลอยน้ำ 

ในชีวิตประจำวัน เราคงเคยเห็นวัตถุที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่มักจะจมน้ำ เช่น ก้อนหิน เหล็กเส้น และกระเบื้อง เป็นต้น แต่น้ำแข็งซึ่งมีสถานะเป็นของแข็งกลับลอยอยู่ที่ผิวน้ำได้ นับเป็น สมบัติที่สำคัญของน้ำ อย่างหนึ่ง การที่น้ำแข็งลอยน้ำได้นั้นเกี่ยวข้องกับ “ความหนาแน่น” (ความหนาแน่นคือ มวลของสารต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร มีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (Kg/m3)

สสารส่วนใหญ่บนโลกประกอบด้วย 3 สถานะ ได้แก่ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ โดยทั่วไป สถานะของแข็งจะมีความหนาแน่นมากกว่าสถานะของเหลว แต่สำหรับคุณสมบัติของน้ำกลับพบว่า ที่สถานะของแข็ง หรือที่เรานิยมเรียกว่า “น้ำแข็ง” มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ เราจึงสามารถพบเห็นภูเขาน้ำแข็งก้อนมหึมาลอยน้ำได้ ทะเลสาบกลายเป็นน้ำแข็งในฤดูหนาว หรือแม้แต่น้ำแข็งที่ลอยอยู่ในแก้วเครื่องดื่มของเรา

สาเหตที่ความหนาแน่นของน้ำแข็งต่ำกว่าน้ำ เนื่องจาก “โมเลกุลของน้ำแข็ง” อยู่ชิดกันเป็นกลุ่ม และมีช่องว่างระหว่างโมเลกุลเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความหนาแน่นของน้ำแข็งลดลง

สมบัติที่สำคัญของน้ำ, น้ำแข็ง, วิทยาศษสตร์, ความหนาแน่น
ภาพกราฟิกแสดงให่เห็น คุณสมบัติสำคัญของน้ำ ที่ส่งผลให้นำแข็งลอยอยู่บนน้ำได้

คลิกชมภาพขนาดใหญ่

การลอยตัวของน้ำแข็งสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร

การลอยตัวของภูเขาน้ำแข็ง หรือการแข็งตัวของผิวน้ำในทะเลสาบ ช่วยให้สัตว์น้ำชนิดต่างๆ ทั้งที่อาศัยอยู่หน้าดินและที่แหวกว่ายอยู่ในน้ำ ดำรงชีวิตอยู่ในน้ำได้ตามปกติ  เพราะหากน้ำที่อยู่ลึกลงไปใต้ผิวน้ำหรือท้องน้ำกลายเป็นน้ำแข็ง สัตว์น้ำต่างๆ คงไม่รอดจากการถูกแช่แข็งและไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้

 

อ่านเพิ่มเติม : พืชลำเลียงน้ำจากรากไปสู่ปลายยอดที่อยู่สูงกว่าได้อย่างไร

เรื่องแนะนำ

นาซาเผย มนุษย์จะอาศัยอยู่บนดวงจันทร์ได้ภายในทศวรรษนี้

คนยุคใหม่ย้ายไปอยู่ดวงจันทร์ได้! นาซาเผย มนุษย์จะอาศัยอยู่บนดวงจันทร์ได้ภายในทศวรรษนี้ โฮวาร์ด ฮู (Howard Hu) หัวหน้าโครงการยานอวกาศโอไรออน (Orion) ที่เพิ่งปล่อยตัวไปเมื่อวันพุธที่แล้วในโครงการ ‘อาร์ทิมิส 1’ (Artemis I) ได้กล่าวกับสำนักข่าวบีบีซีของอังกฤษอย่างเป็นทางการว่า มนุษย์จะขึ้นไปอยู่ทำงานทางวิทยาศาสตร์และใช้ชีวิตบนดวงจันทร์อยู่ช่วงระยะเวลาหนึ่งก่อนสิ้นทศวรรษนี้ “แน่นอนว่าในทศวรรษนี้ เราจะมีคนอยู่ที่นั่นชั่วระยะเวลาหนึ่ง ขึ้นอยู่กับว่าเราจะให้อยู่บนพื้นผิว (ดวงจันทร์) นานแค่ไหน พวกเขาจะมียานโรเวอร์อยู่บนพื้นดิน” ฮูกล่าว “เราจะส่งคนลงไปที่พื้นผิว และพวกเขาจะอาศัยอยู่ที่นั่นพร้อมกับทำงานด้านวิทยาศาสตร์” โครงการอาร์ทิมิส 1 เป็นโครงการของนาซาพยายามนำมนุษย์กลับไปสู่ดวงจันทร์อีกครั้งหลังห่างหายไปนานกว่า 50 ปี โดยในเที่ยวบินแรกที่เพิ่งปล่อยตัวไปนี้เป็นการทดสอบระบบจรวดใหม่ที่มีชื่อว่า ‘Space Launch System’ หรือ SLS เป็นหนึ่งในจรวดที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยมีการสร้างมา และมียานอวกาศโอไรออนติดตั้งอยู่ส่วนบนสุดของจรวด ภายในยานมีหุ่นคล้ายมนุษย์ทำหน้าที่บันทึกสิ่งต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นกับลูกเรือที่เป็นมนุษย์ในอนาคตเช่นความดัน แรงของการบิน และการสัมผัสกับรังสี นอกจากนี้โอไรออนยังบรรทุกเมล็กพืช รา ยีสต์ และสาหร่ายไว้ในภาชนะที่เรียกว่า ‘การทดลองทางชีวภาพ 1 (Biological Experiment – 1)’ ซึ่งจะช่วยเผยให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตตอบสนองต่อสภาพที่รุนแรงของห้วงอวกาศอย่างไร และรวมไปถึงการตอบสนองต่อสภาวะไร้น้ำหนัก […]

การค้นพบราแมลงชนิดใหม่ของโลก (new species) 47 สายพันธุ์

นักวิจัยจากไบโอเทคค้นพบ ราแมลง ชนิดใหม่กว่า 47 ชนิดพันธุ์ บ่งชี้ถึงความหลากหลายทางชีวภาพของประเทศไทย ความหลากหลายทางธรรมชาติเป็นหนึ่งในความสำคัญของระบบนิเวศ ซึ่งระบบนิเวศที่มีความหลากหลายสูงจะเกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต เป็นปฏิกิริยาทางชีวภาพที่ซับซ้อน และเกิดเป็นสายใยแห่งชีวิตที่หล่อเลี้ยงธรรมชาติให้ดำเนินต่อไปอย่างสมดุล โดยในหนึ่งระบบนิเวศมักประกอบไปด้วยสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทแตกต่างกันทั้งผู้ผลิต เช่น พืชและสาหร่ายที่สังเคราะห์แสงได้ และผู้บริโภค เช่น สัตว์ชนิดต่างๆ และผู้ย่อยสลาย เช่น เชื้อรา และจุลินทรีย์ต่างๆ ราแมลง ในปี 2020 ที่ผ่านมา ทีมนักวิจัยชาวไทย นำโดย ดร.เจนนิเฟอร์ เหลืองสอาด จากทีมวิจัยปฏิสัมพันธ์ของจุลินทรีย์ทางการเกษตร (APMT) กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพพืชและการจัดการแบบบูรณาการ ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ค้นพบราแมลงชนิดใหม่รวม 47 สปีชีส์ โดยเป็นสกุลใหม่รวม 8 สกุล ถือเป็นการค้นพบราแมลงชนิดใหม่จำนวนมากของโลก ราแมลง คือ ราที่ก่อโรคในแมลงและแมง โดยราจะเข้าไปอาศัยในตัวแมลงเพื่อใช้เป็นแหล่งอาหาร ราจะค่อยๆ เจริญเติบโตจนแมลงเจ้าบ้านตายในที่สุด และจะพัฒนาโครงสร้างที่ใช้ในการสืบพันธุ์ที่เต็มไปด้วยสปอร์งอกบนซากของแมลง สปอร์ราที่มีการพัฒนาสมบูรณ์แล้วก็พร้อมเข้าทำลายแมลงเจ้าบ้านตัวใหม่ต่อไป ราแมลงสามารถพบได้ทั้งในพื้นที่ป่าอนุรักษ์ที่มีสภาพอุดมสมบูรณ์ และพื้นที่การเกษตรที่ปลอดสารเคมี การลงพื้นที่สำรวจและค้นหาเชื้อราในป่าธรรมชาติ / ภาพถ่าย […]

ดอกไม้สวย ร้อนหรือหนาวก็ยังสวย

ดอกไม้สวย ร้อนหรือหนาวก็ยังสวย คลิปวิดีโอนี้คือสิ่งยืนยันได้ดีว่าดอกไม้สวย แม้ไปอยู่ที่ใดก็ยังคงความสวยงาม วิดีโออาร์ทชิ้นนี้เป็นผลงานของ Thomas Blanchard นักทำภาพยนตร์อิสระที่ใช้เทคนิคไทม์แลปส์ถ่ายภาพของดอกไม้ท่ามกลางไฟ, น้ำแข็ง และหมอกควันหลากสีสัน ผลงานที่ออกมานั้นสร้างความตื่นตาตื่นใจยิ่งนัก โดยตัวเขากล่าวว่าต้องการสื่อความหมายถึงฤดูกาลที่ผันเปลี่ยนไปตามการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ จะเป็นอย่างไรลองไปชมกัน   อ่านเพิ่มเติม ดอกไม้เรืองแสง

ฉลามหัวบาตร (Bull shark)

ฉลามหัวบาตร ผู้ล่าที่กลับมาปรากฏบนหน้าสื่ออีกครั้ง หลังจากการจู่โจมเด็กชายที่จังหวัดสตูล แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ได้ระบุชนิดพันธุ์ของปลาฉลามที่พบบนโลกนี้มากกว่า 500 ชนิด แต่มีเพียงสามชนิดเท่านั้นที่มีรายงานการทำร้ายมนุษย์ ได้แก่ ฉลามขาว (Carcharodon carcharias) ฉลามเสือ (Galeocerdo cuvier) และ ฉลามหัวบาตร (Carcharhinus leucas) ในแง่ชีววิทยาจากคำกล่าวของผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับฉลามหัวบาตร จัดว่าเป็นปลาฉลามที่อันตรายที่สุด เนื่องจากมีถิ่นที่อยู่อาศัยตามชายฝั่งที่ความลึกประมาณ 30 เมตร ซึ่งสามารถพบเจอกับมนุษย์ได้ง่าย “ปลาฉลามหัวบาตรอาศัยอยู่ในเขตน้ำตื้น ซึ่งหมายความว่ามีโอกาสอยู่ใกล้กับแหล่งกิจกรรมของมนุษย์ และพบเจอกับมนุษย์ที่กำลังว่ายน้ำในบริเวณนั้น” จอร์จ เบอร์จีส์ ผู้รวบรวมเหตุการณ์ปลาฉลามจู่โจมมนุษย์ ที่พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาในเกนส์วิลล์ กล่าว ปลาฉลามหัวบาตรสามารถปรับตัวให้อยู่ในน้ำจืดได้ บางครั้งพบในแม่น้ำใหญ่ที่ห่างจากทะเลนับร้อยกิโลเมตร เช่นแม่น้ำมิสซิสซิปปี แม่น้ำแอมะซอน แม่น้ำแซมบีซี แม่น้ำไทกริส  แม่น้ำแยงซี ทะเลสาบนิคารากัว โดยปลาฉลามชนิดนี้มักว่ายเข้ามาจากปากแม่น้ำที่ติดต่อกับทะเล มีรายงานพบอยู่ห่างจากทะเลมากที่สุด คือแม่น้ำแอมะซอนในทวีปอเมริกาใต้ ปลาฉลามหัวบาตรมีระบบการรักษาสมดุลเกลือในร่างกายที่สามารถปรับตัวให้อาศัยอยู่ในน้ำจืดได้ ด้วยต่อมบริเวณทวารหนักที่ทำหน้าที่เหมือนวาล์วเปิดปิดปัสสาวะ คอยควบคุมปริมาณเกลือให้สมดุลกับร่างกาย อีกทั้งการที่มีส่วนหัวขนาดใหญ่ทำให้ได้เปรียบกว่าปลาฉลามกินเนื้อชนิดอื่นๆ ด้วยการที่มีรูรับประสาทสัมผัสที่ส่วนจมูกมากกว่า ทำให้ปลาฉลามหัวบาตรรับรู้สนามไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี จนสามารถรับรู้ได้ถึงเสียงหัวใจเต้นของมนุษย์ได้ อย่างไรก็ตาม ฉลามหัวบาตรยังไม่สามารถใช้ชีวิตได้อย่างสมบูรณ์ในน้ำจืด ยังคงต้องรับน้ำเค็มในบริเวณปากแม่น้ำเป็นระยะ กลยุทธ์การล่าอย่างหนึ่งของฉลามหัวบาตรคือว่ายวนอยู่ในบริเวณที่น้ำขุ่นและซุ่มโจมตี เนื่องจากเหยื่อที่อาศัยอยู่ในน้ำมีทัศนวิสัยไม่ชัดเจน […]