Warm water generally gets more dens

Warm water generally gets more dense as it gets colder, and therefore sinks. This fact may lead you to believe that ice should form on the bottom of a lake first. But a funny thing happens to water as it gets even colder. Colder than 4 degrees Celsius (39 degrees Fahrenheit), water begins expanding and becomes less dense as it gets colder. As a result, close to freezing, colder water floats to the top and the warmer water sinks to the bottom. The density of water as a function of temperature can be seen in the plot on the right. Eventually, the coldest water, which has floated to the top of the lake in wintry conditions, freezes to form a layer of ice. Right when the water freezes to ice, the ice becomes significantly less dense than the water and continues to float on the lake's surface.Ice is less dense than water because of the way it forms a hexagonal crystalline structure. Each water molecule consists of two hydrogen atoms bonded to the bottom of an oxygen atom. When ice forms, the hydrogen atoms of one water molecule form weak hydrogen bonds with the top of the oxygen atoms of two other water molecules. Lining up the water molecules in this pattern takes up more space than having them jumbled randomly together (as is the case in liquid water). And because the same mass of molecules takes up more space when frozen, ice is less dense than liquid water. For this same reason, water below 4 degrees Celsius becomes increasingly less dense as it gets colder. Close to freezing temperatures, the molecules in the liquid water begin to line up into the space-filling hexagonal structure.The textbook River and Lake Ice Engineering by George D. Ashton states, "As a lake cools from above 4 degrees C, the surface water loses heat, becomes more dense and sinks. This process continues until all the water in the lake is at 4 degrees C, when the density of water is at its maximum. With further cooling (and without mechanical mixing) a stable, lighter layer of water forms at the surface. As this layer cools to its freezing point, ice begins to form on the surface of the lake."

In deep lakes, water pressure may also play a role. The gravitational weight of all the water higher up in the lake presses down on the water deep in the lake. The pressure allows the water near the bottom of the lake to get cold without expanding and rising. Because of the pressure, the water at the bottom of deep lakes can become cold without freezing to ice.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

น้ำอุ่นทั่วไปได้รับหนาแน่นมากขึ้นได้รับหนาว และสังเกตดังนั้น ความจริงอาจทำให้เชื่อว่า น้ำแข็งควรเป็นด้านล่างของทะเลสาบก่อน แต่สิ่งตลกเกิดขึ้นน้ำเป็นยังหนาวเย็น Colder กว่า 4 องศาเซลเซียส (39 องศาฟาเรนไฮต์), น้ำเริ่มขยาย และจะหนาแน่นน้อยเป็นหนาว ดังนั้น ใกล้กับแช่แข็ง น้ำหนาวลอยด้านบน และน้ำอุ่นอ่างล้างหน้าที่ด้านล่าง สามารถดูความหนาแน่นของน้ำเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิในแปลงด้านขวา ในที่สุด น้ำกับ ซึ่งได้ลอยไปด้านบนของทะเลสาบในเงื่อนไข wintry ตอบสนองแบบชั้นของน้ำแข็ง ขวาเมื่อน้ำตอบสนองเพื่อน้ำแข็ง น้ำแข็งกลายเป็นมากหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ และยังลอยบนพื้นผิวของทะเลสาบ น้ำแข็งจะหนาแน่นน้อยกว่าน้ำเนื่องจากวิธีแบบโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยม แต่ละโมเลกุลของน้ำประกอบด้วยสองอะตอมของไฮโดรเจนที่พันธะกับด้านล่างของอะตอมออกซิเจน เมื่อน้ำแข็งฟอร์ม อะตอมไฮโดรเจนของน้ำหนึ่งโมเลกุลแบบฟอร์มอ่อนไฮโดรเจนพันธบัตรกับด้านบนของอะตอมออกซิเจนของโมเลกุลน้ำอื่น ๆ 2 ซับขึ้นโมเลกุลของน้ำในรูปแบบนี้ใช้เนื้อที่มากขึ้นกว่าการมีพวกเขาประจำวันสุ่มกัน (เป็นกรณีน้ำเหลว) และเนื่องจากมวลของโมเลกุลเดียวกันใช้พื้นที่เมื่อแช่แข็ง น้ำแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำของเหลว เหตุผลเดียวกันนี้ น้ำต่ำกว่า 4 องศาเซลเซียสจะมากน้อยหนาแน่นเป็นหนาว ใกล้กับแช่แข็งอุณหภูมิ โมเลกุลในน้ำของเหลวเริ่มต้นการจัดเข้าโครงสร้างหกเหลี่ยมพื้นที่ถม ตำราแม่น้ำและทะเลสาบน้ำแข็งวิศวกรรม โดยจอร์จ D. แอชตันอเมริกา "ทะเลสาบน่าก 4 องศา C น้ำผิวสูญเสียความร้อน กลายเป็นหนาแน่นมาก และสังเกต อยู่อย่างนี้จนกว่าน้ำในทะเลสาบเป็นที่ 4 องศา C เมื่อความหนาแน่นของน้ำที่สูงสุด มีความร้อนเพิ่มเติม (และไม่ มีผสมกล) ฟอร์มชั้นน้ำหนักเบา มีความมั่นคงของน้ำที่ผิว เป็นชั้นนี้น่าเป็นจุดเยือกแข็ง น้ำแข็งเริ่มฟอร์มบนพื้นผิวของทะเลสาบ"ในทะเลสาบลึก แรงดันน้ำอาจจะเล่นบทบาท ความโน้มถ่วงน้ำหนักทั้งหมดที่น้ำสูงขึ้นในทะเลสาบกดลงในน้ำลึกในทะเลสาบ ความดันน้ำที่ด้านล่างของทะเลสาบจะเย็น โดยไม่มีการขยาย และเพิ่มขึ้นได้ เนื่องจากความดัน น้ำที่ด้านล่างของทะเลสาบลึกสามารถกลายเป็นเย็นโดยไม่ต้องแช่แข็งกับน้ำแข็ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เครื่องทำน้ำอุ่นโดยทั่วไปได้รับความหนาแน่นมากขึ้นที่จะได้รับที่หนาวเย็นและดังนั้นจึงอ่างล้างมือ ความจริงเรื่องนี้อาจทำให้คุณเชื่อว่าน้ำแข็งที่ควรในรูปแบบที่ด้านล่างของทะเลสาบแรก แต่สิ่งที่ตลกที่เกิดขึ้นกับน้ำจะได้รับก็หนาวเย็น เย็นกว่า 4 องศาเซลเซียส (39 องศาฟาเรนไฮต์) น้ำเริ่มต้นขยายตัวและกลายเป็นความหนาแน่นน้อยที่จะได้รับที่หนาวเย็น เป็นผลให้ใกล้เคียงกับการแช่แข็งลอยน้ำที่หนาวเย็นไปด้านบนและอุ่นอ่างน้ำไปที่ด้านล่าง ความหนาแน่นของน้ำเป็นหน้าที่ของอุณหภูมิที่สามารถมองเห็นในการวางแผนทางด้านขวา ในที่สุดน้ำที่หนาวเย็นซึ่งได้ลอยไปด้านบนของทะเลสาบในสภาพหนาวที่ค้างในรูปแบบชั้นของน้ำแข็ง เมื่อน้ำขวาค้างน้ำแข็งน้ำแข็งกลายเป็นอย่างมีนัยสำคัญหนาแน่นน้อยกว่าน้ำและยังคงลอยอยู่บน surface.Ice ทะเลสาบที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำเนื่องจากวิธีการที่มันเป็นโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยม โมเลกุลของน้ำแต่ละประกอบด้วยสองอะตอมไฮโดรเจนผูกมัดที่ด้านล่างของอะตอมออกซิเจน เมื่อรูปแบบน้ำแข็งอะตอมไฮโดรเจนในรูปแบบโมเลกุลของน้ำหนึ่งพันธะไฮโดรเจนที่อ่อนแอกับด้านบนของอะตอมออกซิเจนสองโมเลกุลของน้ำอื่น ๆ แถวโมเลกุลของน้ำในรูปแบบนี้จะใช้พื้นที่มากขึ้นกว่าที่พวกเขามี jumbled สุ่มด้วยกัน (เช่นในกรณีของน้ำที่เป็นของเหลว) และเนื่องจากมวลเดียวกันของโมเลกุลที่ใช้พื้นที่มากขึ้นเมื่อแช่แข็งเป็นน้ำแข็งหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ ด้วยเหตุผลเดียวกันนี้น้ำต่ำกว่า 4 องศาเซลเซียสจะกลายเป็นมากขึ้นความหนาแน่นน้อยที่จะได้รับที่หนาวเย็น ใกล้กับอุณหภูมิแช่แข็งโมเลกุลในน้ำเริ่มที่จะเริ่มขึ้นในพื้นที่เติมตำรา structure.The หกเหลี่ยมแม่น้ำและทะเลสาบน้ำแข็งวิศวกรรมโดยจอร์จดีรัฐแอชตัน "ในฐานะที่เป็นทะเลสาบที่เย็นตัวลงมาจากข้างบน 4 องศาเซลเซียสพื้นผิว น้ำสูญเสียความร้อนกลายเป็นหนาแน่นมากขึ้นและจม. กระบวนการนี้ต่อไปจนกว่าน้ำในทะเลสาบที่ 4 องศาเซลเซียสเมื่อความหนาแน่นของน้ำที่สูงสุด. ด้วยการระบายความร้อนต่อไป (และโดยไม่ต้องผสมกล) ที่มีเสถียรภาพชั้นเบา ในรูปแบบน้ำที่พื้นผิว. เป็นชั้นนี้จะเย็นจุดเยือกแข็งของน้ำแข็งเริ่มฟอร์มบนพื้นผิวของทะเลสาบ. "ในทะเลสาบลึกแรงดันน้ำยังอาจมีบทบาทสำคัญ แรงโน้มถ่วงน้ำหนักของน้ำสูงขึ้นในทะเลสาบกดลงในน้ำลึกลงไปในทะเลสาบ ช่วยให้ความดันน้ำที่อยู่ด้านล่างของทะเลสาบที่จะได้รับความหนาวเย็นโดยไม่ต้องขยายและเพิ่มขึ้น เนื่องจากความดันน้ำที่อยู่ด้านล่างของทะเลสาบลึกจะกลายเป็นเย็นโดยไม่ต้องแช่แข็งน้ำแข็ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

น้ำอุ่นโดยทั่วไปจะหนาแน่นมากขึ้นทุกที เย็นจึงจม ความเป็นจริงนี้อาจนำคุณไปเชื่อว่าน้ำแข็งควรฟอร์มที่ด้านล่างของทะเลสาบก่อน แต่สิ่งที่ตลกเกิดขึ้นกับน้ำจะหนาวกว่าเดิมอีก เย็นกว่า 4 องศาเซลเซียส ( 39 องศาฟาเรนไฮต์ ) น้ำเริ่มขยายและกลายเป็นหนาแน่นน้อยกว่าจะหนาวกว่านี้ ผล ใกล้จุดเยือกแข็งน้ำเย็นลอยขึ้นไปด้านบน และเครื่องอุ่นน้ำจมไปที่ด้านล่าง ความหนาแน่นของน้ำเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิที่สามารถเห็นได้ในจุดที่ถูกต้อง ในที่สุด น้ำหนาวที่สุด ซึ่งได้ลอยขึ้นไปด้านบนของทะเลสาบในสภาพอากาศหนาว ค้างในรูปแบบชั้นของน้ำแข็ง เมื่อน้ำแข็งน้ำแข็งน้ำแข็งกลายเป็นอย่างหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ และยังคงลอยบนพื้นผิวของทะเลสาบ น้ำแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำเพราะมันรูปแบบหกเหลี่ยมผลึกโครงสร้าง แต่ละโมเลกุลของน้ำประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 อะตอมพันธะกับด้านล่างของออกซิเจนอะตอม เมื่อน้ำแข็งรูปแบบไฮโดรเจนอะตอมในหนึ่งโมเลกุลของน้ำแบบอ่อนของพันธะไฮโดรเจนกับด้านบนของออกซิเจนอะตอมของโมเลกุลของน้ำอื่น ๆ แถวน้ำโมเลกุลในรูปแบบนี้จะใช้พื้นที่มากกว่าการมีพวกเขาสับสนสุ่มด้วยกัน ( เป็นกรณีน้ำเหลว ) และเนื่องจากมวลเดียวกันของโมเลกุลจะใช้พื้นที่มากขึ้นเมื่อแช่เย็น น้ำแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลวด้วยเหตุผลเดียวกันนี้ น้ำด้านล่างจะขึ้น 4 องศาความหนาแน่นน้อยกว่าเท่าที่จะหนาวกว่านี้ ใกล้จุดเยือกแข็ง อุณหภูมิ , โมเลกุลของของเหลวน้ำเริ่มสายขึ้นลงในช่องว่างกรอกโครงสร้างหกเหลี่ยม ตำรา แม่น้ำ และทะเลสาบน้ำแข็งทางวิศวกรรมโดยจอร์จดี. แอชตันรัฐ " เป็นทะเลสาบเย็นจากด้านบน 4 องศาเซลเซียส พื้นผิวน้ำสูญเสียความร้อนกลายเป็นหนาแน่นมากขึ้นและอ่างล้างมือ กระบวนการนี้อย่างต่อเนื่องจนน้ำในทะเลสาบที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เมื่อความหนาแน่นของน้ำเป็นที่สุด กับเพิ่มเติมเย็น ( และไม่มีกลผสม ) ที่มั่นคง เบา ชั้น ของ รูปแบบน้ำที่พื้นผิว เป็นชั้นนี้เย็นถึงจุดเยือกแข็ง น้ำแข็งเริ่มก่อตัวบนพื้นผิวของทะเลสาบ "

ในทะเลสาบลึกแรงดันน้ำอาจมีบทบาท ความโน้มถ่วงน้ำหนักของน้ำที่สูงขึ้นในทะเลสาบกดลงในน้ำที่ลึกลงไปในทะเลสาบ กดดันให้น้ำที่อยู่ด้านล่างของทะเลสาบจะเย็นและไม่มีการขยายเพิ่มขึ้น เพราะความดันน้ำที่ก้นทะเลสาบลึกจะกลายเป็นหนาวโดยไม่ต้องแช่แข็งในน้ำแข็ง