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

ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ (Planets of Solar System)

ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ประกอบไปด้วยดาวทั้งหมด 8 ดวง ที่มีลักษณะเฉพาะในตัวเองอย่างโดดเด่น ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ (Planets of Solar system) ดาวเคราะห์ คือ ดาวบริวารของดวงอาทิตย์ ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง และหมุนรอบตัวเองไปพร้อมๆ กับการโคจรรอบดวงอาทิตย์ การจำแนกดาวเคราะห์ 1. ดาวเคราะห์ชั้นใน (Inner planets) คือ ดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์และแถบดาวเคราะห์น้อย มีทั้งหมดสี่ดวง ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ทั้งหมดเป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็ก มีความหนาแน่นสูงและมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นของแข็ง เช่น หินและโลหะ หรือที่เรียกอีกอย่างว่า ดาวเคราะห์หิน (Terrestrial planets) 2. ดาวเคราะห์ชั้นนอก (Outer planets) คือ ดาวเคราะห์ที่โคจรเลยออกไปจากแถบดาวเคราะห์น้อย มีทั้งหมด 4 ดวง ได้แก่ ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน โดยดาวเคราะห์ทั้งหมด มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็ง ก๊าซ และของเหลว […]

นักบินอวกาศหญิง :ส่งทีมหญิงล้วนเดินทางสู่อวกาศดีกว่า

ผู้หญิงมีคุณสมบัติเหมาะสมทั้งทางร่างกายและจิตใจสําหรับภารกิจอันยาวนานในอวกาศ แล้วทําไมถึงส่งแต่พวกผู้ชายไปล่ะ หากคุณกำลังวางแผนภารกิจอวกาศระหว่างดวงดาว ซึ่งเป็นภารกิจที่ใช้เวลายาวนาน และอาจเกี่ยวข้องกับการสร้างนิคมประชากรในโลกอันไกลโพ้นแล้วล่ะก็ การส่งทีม นักบินอวกาศหญิง ล้วนน่าจะเป็นตัวเลือกอันชาญฉลาด ก่อนที่คุณจะเลิกคิ้วสงสัยกับความเป็นไปได้นี้ โปรดอย่าลืมว่านาซาเลือกรับและให้แต่ลูกเรือเพศชายบินมาหลายทศวรรษแล้ว ความจริงในรอบ 58 ปีที่เราส่งมนุษย์ขึ้นสู่วงโคจร ราวร้อยละ 11 ของทั้งหมด หรือคิดเป็น 63 คน เป็นผู้หญิง “ภารกิจหญิงล้วนดูจะเป็นสิ่งที่นาซาหลีกเลี่ยง เพราะอาจดูเหมือนเป็นการสร้างภาพมากไปหน่อย” มากาเร็ต ไวต์แคมป์ ภัณฑารักษ์ที่พิพิธภัณฑ์การบินและอวกาศแห่งชาติ กล่าว แต่ในบางแง่ ผู้หญิงเหมาะกับการเดินทางไปอวกาศมากกว่าผู้ชาย ลองพิจารณาปัจจัยสี่ประการเหล่านี้ ผู้หญิงโดยทั่วไปตัวเล็กกว่า ผู้หญิงได้รับผลกระทบทางกายภาพน้อยกว่าจากการเดินทางไปกับยานอวกาศ ผู้หญิงมีบุคลิกตามธรรมชาติที่เหมาะกับภารกิจระยะยาว แต่ที่สำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากัน การสร้างประชากรในอีกโลกจำเป็นต้องอาศัยการสืบพันธุ์ ซึ่งย่อมเป็นไปไม่ได้ถ้าขาดผู้หญิงที่มีชีวิตเลือดเนื้อ ขณะที่งานของพวกผู้ชายอาจตามมาทีหลังก็ได้ ประการแรก ข้อได้เปรียบด้านนํ้าหนัก การส่งมนุษย์ที่ตัวเบากว่าไปอวกาศเป็นเรื่องฉลาด เพราะการส่งจรวดสู่อวกาศและบินไปที่ต่างๆ นั้น จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงซึ่งมีราคาค่างวด “พวกเราบางคนเล็งเห็นนานแล้วว่า การมีลูกเรือหญิงล้วน หรืออย่างน้อยมีสักคนที่ตัวเล็กกว่า ย่อมเป็นข้อได้เปรียบในแง่นํ้าหนักของภารกิจทั้งหมด” เวย์น เฮล อดีตวิศวกรนาซาและผู้จัดการโครงการกระสวยอวกาศ กล่าว การส่งผู้หญิงที่ตัวเล็กกว่าหกคนสู่อวกาศนานหลายเดือนหรือหลายปี อาจแพงน้อยกว่าการส่งผู้ชายกำยำลํ่าสันหกคนมาก และนํ้าหนักของร่างกายที่น้อยกว่าก็เป็นเพียงส่วนน้อยเท่านั้น ความแตกต่างนอกจากนั้น ได้แก่ […]

โดรนช่วยชีวิตนักโต้คลื่น

โดรนช่วยชีวิตนักโต้คลื่น ที่นอกชายหาดของเมือง Lennox Head ทางตอนเหนือของรัฐนิวเซาท์เวลส์ วัยรุ่นนักโต้คลื่นสองคนกำลังติดอยู่ในคลื่น  โชคดีที่ใครบางคนเห็นเหตุการณ์เข้าและแจ้งเจ้าหน้าที่ชายฝั่ง พวกเขาใช้เทคโนโลยีใหม่ที่ได้รับการฝึกฝนมานั่นคือโดรน โดรนช่วยชีวิตที่มีชื่อเรียกว่า Westpac Little Ripper Lifesaver ถูกส่งออกไปก่อนล่วงหน้า เมื่อไปถึงจุดเกิดเหตุมันปล่อยชูชีพลงไปให้ผู้ประสบภัยด้านล่างเกาะไว้ท่ามกลางคลื่นที่กำลังซัดสาด สุดท้ายเรื่องราวจบลงด้วยดี วัยรุ่นทั้งสองกลับเข้าสู่ฝั่งอย่างปลอดภัย กระบวนการช่วยชีวิตตามชายฝั่งนี้ใช้เวลาเพียงแค่ 1 – 2 นาที ซึ่งรวดเร็วกว่าการช่วยชีวิตในรูปแบบเดิม   อ่านเพิ่มเติม 5 ตัวอย่างที่โดรนใต้น้ำกำลังช่วยปกป้องมหาสมุทรให้เรา

เซลล์พืช และส่วนประกอบภายในเซลล์

โครงสร้างเซลล์พืช มีรูปร่างคงที่ มีความแข็งแรง และมีออร์แกเนลล์พิเศษที่สำคัญต่อกระบวนการสังเคราะห์แสง สำหรับพืชก็ประกอบขึ้นด้วยเซลล์เช่นกัน แต่ส่วนประกอบภายใน เซลล์พืช จะแตกต่างออกไปจากเซลล์สัตว์ ทำให้เซลล์พืชและเซลล์สัตว์มีลักษณะและสมบัติบางอย่างที่แตกต่างกัน โดย โครงสร้างเซลล์พืช ประกอบไปด้วย 1. ผนังเซลล์ (Cell wall) เป็นส่วนที่อยู่ชั้นนอกสุดของเซลล์ จะพบใน เซลล์พืช แต่ไม่พบในเซลล์สัตว์ เป็นโครงสร้างที่กำหนดขอบเขต และรูปร่างของสิ่งมีชีวิต มีหน้าที่เพิ่มความแข็งแรง ค้ำจุนโครงสร้างของเซลล์ ทำให้เซลล์คงรูป และป้องกันการสูญเสียน้ำของเซลล์พืช ในผนังเซลล์ประกอบด้วยเซลลูโลส (Cellulose) และเพกติน (Pectin) 2. เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด (Phospholipid bilayer) และโปรตีนเป็นส่วนมาก ทำหน้าที่ห่อหุ้มส่วนที่เป็นของเหลวและออร์แกเนลล์ภายใน ทั้งยังเป็นเยื่อเลือกผ่าน ควบคุมการเข้าออกของสารต่าง ๆ จากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์ 3. นิวเคลียส (Nucleus) มีลักษณะค่อนข้างกลม ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ และการถ่ายทอดพันธุกรรมจากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลาน 4. ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) เป็นของเหลวที่อยู่ภายในเซลล์ ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ และสารประกอบต่าง ๆ […]