Perché il ghiaccio galleggia?
L’acqua solida è meno densa dell’acqua liquida: una proprietà insolita con conseguenze importanti.
Che cosa succede
Le molecole d’acqua formano legami a idrogeno. Nel ghiaccio ordinario si organizzano in una struttura cristallina aperta che lascia più spazio rispetto all’acqua liquida.
A parità di massa il ghiaccio occupa quindi più volume, ha densità minore e galleggia. L’acqua liquida raggiunge la massima densità vicino a 4 °C a pressione ordinaria.
Che cosa lo modifica
Uno strato di ghiaccio in superficie può isolare l’acqua sottostante e aiuta a evitare che un lago congeli completamente dal fondo.
Un confronto concreto
Vicino a 0 °C il ghiaccio comune ha una densità di circa 917 kg/m³, mentre l’acqua liquida è vicina a 1 000 kg/m³. Per questo un cubetto galleggiante resta in gran parte immerso e solo una piccola frazione emerge.
L’espansione dell’acqua durante il congelamento ha conseguenze importanti anche in natura: uno specchio d’acqua può gelare in superficie mentre sotto rimane acqua liquida.