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

วิทยาศาสตร์น่ารู้ : 10 ตัวการที่ก่อมลพิษทางอากาศสูงสุด

มลพิษทางอากาศไม่ได้เกิดขึ้นจากคาร์บอนไดออกไซด์เพียงอย่างเดียวเท่านั้น มาทำความรู้จักกับตัวการอื่นๆ ที่สามารถพบได้ในชีวิตประจำวันและเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคุณเช่นกัน

การกลายสภาพเป็นทะเลทราย (Desertification)

การกลายสภาพเป็นทะเลทราย นับเป็นอีกหนึ่งผลกระทบสำคัญจากความแปรปรวนของวัฏจักรน้ำ (Hydrological Cycle) ภาวะโลกร้อน (Globla Warming) และการใช้ประโยชน์ที่ดินอย่างไม่เหมาะสมในปัจจุบัน การกลายสภาพเป็นทะเลทราย (Desertification) คือ สภาวะเสื่อมโทรมของดินในพื้นที่แห้งแล้ง จากปัจจัยทางสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศโลกหรือผลจากการกระทำของมนุษย์ นอกจากนี้ การกลายสภาพเป็นทะเลทรายยังหมายถึงสภาวะแวดล้อมของพื้นที่ซึ่งสูญเสียความชุ่มชื้นเพราะการขาดน้ำเป็นเวลานาน จนส่งผลให้ดินเกิดการแตกระแหง เสื่อมสภาพลง และเป็นสาเหตุสำคัญที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรของสภาพภูมิอากาศโดยรอบและพืชพรรณต่าง ๆ ที่ปกคลุมอยู่ในพื้นที่ การกลายสภาพเป็นทะเลทรายจึงนับเป็นอีกหนึ่งผลกระทบสำคัญจากความแปรปรวนของวัฏจักรน้ำ (Hydrological Cycle) ภาวะโลกร้อน (Globla Warming) และการใช้ประโยชน์ที่ดินอย่างไม่เหมาะสมในปัจจุบัน ปัจจัยที่นำไปสู่ภาวะการกลายสภาพเป็นทะเลทราย สภาพภูมิอากาศ : โดยเฉพาะปริมาณน้ำฝน การคายน้ำ และอุณหภูมิเฉลี่ยในแต่ละพื้นที่ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลโดยตรงต่อภาวะการกลายสภาพเป็นทะเลทราย ทั้งการสูญเสียความชื้นในดิน (Soil Moisture) การสูญเสียหน้าดินจากการชะล้างพังทลาย (Soil Erosion) หรือแม้แต่การสูญเสียแร่ธาตุในดินที่ทำให้เกิดความเสื่อมโทรมในท้ายที่สุด (Soil Degradation) ความเสื่อมโทรมของดินตามธรรมชาติ : การชะล้างพังทลายของดินและการผุพังจากกระแสลมและคลื่นน้ำ (Weathering) ล้วนเป็นสาเหตุสำคัญที่นำไปสู่การสูญเสียคุณสมบัติของดินในด้านต่าง ๆ ทั้งในทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ การกระทำของมนุษย์ […]

ดอกไม้สวย ร้อนหรือหนาวก็ยังสวย

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

เมฆรูปธง ปรากฏการณ์ความงามของมวลเมฆ

 เมฆรูปธง หนึ่งในกลุ่มเมฆภูเขา (Orograhic Cloud) ที่ก่อตัวขึ้นจากการเคลื่อนที่ของกระแสอากาศหรือมวลอากาศในแนวระดับที่ยกตัวสูงขึ้น เมฆรูปธง (Banner Cloud) หรือ “เมฆป้าย” คือ หนึ่งในกลุ่มเมฆภูเขา (Orograhic Cloud) ที่ก่อตัวขึ้นจากการเคลื่อนที่ของกระแสอากาศหรือมวลอากาศในแนวระดับที่ยกตัวสูงขึ้น เมื่อเคลื่อนที่ปะทะเข้ากับสิ่งกีดขวาง โดยเฉพาะเทือกเขาสูงชัน และจะคงตัวอยู่ (Stationary Cloud) ด้านหลังลมของยอดเขาก่อนจะสลายตัวไป เมฆรูปธงจึงถูกพบเห็นบ่อยครั้งตามเทือกเขาสูงที่ตั้งอยู่อย่างโดดเดี่ยว โดยเฉพาะภูเขาที่มียอดเขาแหลมคมและมีรูปทรงคล้ายพีระมิด ทำให้เมฆพิเศษชนิดนี้ เมื่อปรากฏขึ้นจึงดูคล้ายคลึงกับการมีธงหรือป้ายขนาดใหญ่โบกสะบัดอยู่เหนือยอดเขา และยังทำให้เมฆรูปธงส่วนใหญ่มักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นเพียงหิมะบนยอดเขาที่ถูกพัดลงมาตามกระแสลมเท่านั้น การก่อตัวของเมฆรูปธง เมฆรูปธงมีกลไกการก่อตัวคล้ายคลึงกับเมฆยอดเขา (Cap Cloud) ที่ได้รับอิทธิพลมาจากการยกตัวของภูมิประเทศ (Orographic Influence) ทำให้เกิดเมฆทางด้านรับลม (Windward Side) ของแนวเทือกเขาที่จะค่อย ๆ สลายตัวไป เมื่อกระแสลมเคลื่อนที่ลงไปตามด้านหลังลม (Leeward Side) ของเทือกเขาดังกล่าว แต่เมฆรูปธงมักก่อตัวขึ้นและคงตัวอยู่ทางด้านหลังลมของภูเขาเท่านั้น เมื่อกระแสลมพัดผ่านเทือกเขาโดดเดี่ยวที่มีลักษณะของปลายยอดแหลม ทำให้กระแสอากาศที่มีความร้อนสูงพัดพาเอาความชื้นจากบริเวณที่ราบหรือพื้นที่ในระดับต่ำกว่า เคลื่อนที่ขึ้นไปตามแนวเทือกเขา ก่อนเย็นตัวลงและก่อให้เกิดการกลั่นตัวของไอน้ำ กลายเป็นกลุ่มเมฆที่ก่อตัวขึ้นอย่างต่อเนื่อง ประกอบกับการแบ่งชั้นของกระแสลมเหนือยอดเขาด้านบน การยกตัวขึ้นของมวลอากาศบางส่วนหลังเทือกเขา (Leeside Upwelling) และกระแสลมรอบเทือกเขาที่ทำให้เกิดการไหลวนของกระแสอากาศบริเวณปลายยอดในด้านหลังลม ก่อตัวเป็นเมฆรูปธงจากการไหลของกระแสอากาศที่เคลื่อนที่ด้านหลังเทือกเขานั่นเอง […]