Why does ice float in water? - George Zaidan and Charles Morton

Perché il ghiaccio galleggia nell'acqua? - George Zaidan and Charles Morton

Traduttore: Claudio Dinapoli Revisore: Emanuela A.

Water is the liquid of life.

L'acqua è il liquido della vita.

We drink it,

Lo beviamo,

we bathe in it,

ci facciamo il bagno,

we farm,

cook,

lo usiamo per coltivare la terra,

per cucinare

and clean with it.

e per pulire le cose.

It's the most abundant molecule in our bodies.

È la molecola più abbondante nei nostri corpi.

In fact, every life form we know of

Infatti, tutte le vite di cui siamo a conoscenza

would die without it.

morirebbero senza l'acqua.

But most importantly, without water,

Ma, cosa più importante: senza l'acqua

we wouldn't have

non avremmo avuto

iced tea.

il tè freddo.

Mmmm, iced tea.

Mmmm, il tè freddo.

Why do these ice cubes float?

Perché questi cubetti di ghiaccio galleggiano?

If these were cubes of solid argon

Se fossero cubetti di argon solido

in a cup of liquid argon,

in una tazza di argon liquido,

they would sink.

affonderebbero.

And the same goes for most other substances.

E lo stesso vale per la maggioranza delle altre sostanze.

But solid water, a.k.a. ice,

Ma l'acqua solida, altrimenti conosciuta come ghiaccio,

is somehow less dense than liquid water.

è in qualche modo meno densa dell'acqua liquida.

How's that possible?

Com'è possibile?

You already know that every water molecule

Sapete già che ogni molecola di acqua

is made up of two hydrogen atoms

è composta da due atomi di idrogeno

bonded to one oxygen atom.

legati a un atomo di ossigeno.

Let's look at a few of the molecules

Diamo uno sguardo ad alcune delle molecole

in a drop of water,

presenti in una goccia di acqua

and let's say the temperature is 25 degrees Celcius.

e diciamo che la temperatura è di 25 gradi Celsius.

The molecules are bending,

Le molecole si piegano,

stretching,

si allungano,

spinning,

and moving through space.

piroettano,

e si muovono nello spazio.

Now, let's lower the temperature,

Ora, abbassiamo la temperatura,

which will reduce the amount of kinetic energy

il che riduce l'ammontare di forza cinetica

each of these molecules has

in ciascuna di queste molecole

so they'll bend, stretch, spin, and move less.

in modo che si pieghino, si allunghino, piroettino e si muovano di meno.

And that means that on average,

E questo vuol dire che in media

they'll take up less space.

occupano meno spazio.

Now, you'd think that as the liquid water

Ora, voi pensereste che quando l'acqua liquida

starts to freeze,

inizia a congelarsi,

the molecules would just pack together

le molecole si ammasserebbero

more and more closely,

sempre più vicine le une alle altre,

but that's not what happens.

ma non è quello che avviene.

Water has a special kind

L'acqua ha uno speciale tipo

of interaction between molecules

d'interazione tra le molecole

that most other substances don't have,

che la maggioranza delle altre sostanze non ha,

and it's called a hydrogen bond.

ed è chiamato legame idrogeno.

Now, remember that in a covalent bond

Ora, ricordate che in un legame covalente

two electrons are shared,

due elettroni vengono condivisi,

usually unequally,

generalmente in maniera non eguale,

between atoms.

tra gli atomi.

In a hydrogen bond,

In un legame idrogeno,

a hydrogen atom is shared, also unequally,

un atomo d'idrogeno viene condiviso, anch'esso in maniera ineguale,

between atoms.

tra gli atomi.

One hydrogen bond looks like this.

Un legame idrogeno ha questo aspetto.

Two look like this.

Due appaiono in questa maniera.

Here's three

Ed eccone tre

and four

e quattro

and five,

e cinque,

six,

sei,

seven,

eight,

sette,

otto,

nine,

ten,

nove,

dieci,

eleven,

twelve,

undici,

dodici.

I could go on.

Potrei continuare all'infinito.

In a single drop of water,

In una singola goccia di acqua,

hydrogen bonds form extended networks

i legami d'idrogeno formano reti estese

between hundreds, thousands, millions,

tra centinaia, migliaia, milioni,

billions, trillions of molecules,

miliardi, trilioni di molecole,

and these bonds are constantly breaking and reforming.

e questi legami si rompono e riformano continuamente.

Now, back to our water as it cools down.

Ora, torniamo alla nostra acqua quando si raffredda.

Above 4 degrees Celcius,

Sopra i 4 gradi centigradi Celsius,

the kinetic energy of the water molecules

la forza cinetica delle molecole di acqua

keeps their interactions with each other short.

mantiene interazioni molto ravvicinate tra di loro.

Hydrogen bonds form and break

I legami idrogeno si formano e si rompono

like high school relationships,

come le storie d'amore alle scuole superiori,

that is to say, quickly.

il che vuol dire velocemente.

But below 4 degrees,

Ma sotto i 4 gradi,

the kinetic energy of the water molecules

l'energia cinetica delle molecole di acqua

starts to fall below the energy

inizia a abbassarsi sotto il livello di energia

of the hydrogen bonds.

dei legami idrogeno.

So, hydrogen bonds form much more frequently

I legami idrogeno si formano quindi molto più di frequente

than they break

rispetto a una loro rottura

and beautiful structures start to emerge

e strutture bellissime iniziano a emergere

from the chaos.

da questo caos.

This is what solid water, ice,

Ecco come l'acqua solida, il ghiaccio,

looks like on the molecular level.

appare a livello molecolare.

Notice that the ordered, hexagonal structure

Notate che la struttura ordinata e esagonale

is less dense than the disordered structure

è meno densa della struttura disordinata

of liquid water.

dell'acqua liquida.

And you know that if an object is less dense

E voi sapete che se un oggetto è meno denso

than the fluid it's in,

del fluido in cui è immerso,

it will float.

galleggerà.

So, ice floats on water,

Quindi, il ghiaccio galleggia nell'acqua,

so what?

e quindi?

Well, let's consider a world without floating ice.

Beh, consideriamo un mondo senza il ghiaccio galleggiante.

The coldest part of the ocean

La parte più fredda dell'oceano

would be the pitch-black ocean floor,

sarebbe il fondale buio come la pece dell'oceano,

once frozen, always frozen.

una volta congelato, rimarrebbe congelato.

Forget lobster rolls

Dimenticatevi i sandwich di aragosta

since crustaceans would lose their habitats,

dato che i crostacei perderebbero i loro habitat

or sushi since kelp forests wouldn't grow.

o il sushi dato che le foreste di kelp non crescerebbero.

What would Canadian kids do in winter

Cosa farebbero i bambini canadesi d'inverno

without pond hockey or ice fishing?

senza i laghi ghiacciati su cui praticare l'hockey o la pesca sul ghiaccio?

And forget James Cameron's Oscar

E dimenticatevi l'Oscar a James Cameron

because the Titanic totally would have made it.

perché il Titanic sarebbe giunto sano e salvo a destinazione.

Say goodbye to the white polar ice caps

Dite addio alle calotte di ghiaccio nei poli terrestri

reflecting sunlight

capaci di riflettere quella luce

that would otherwise bake the planet.

che altrimenti arrostirebbe il pianeta.

In fact, forget the oceans as we know them,

Dimenticatevi infatti gli oceani come oggi li conosciamo,

which at over 70% of the Earth's surface area,

che coprendo oltre il 70% della superficie terrestre,

regulate the atmosphere of the whole planet.

regolano l'atmosfera dell'intero pianeta.

But worst of all,

Ma cosa peggiore di tutte,

there would be no iced tea.

non ci sarebbe il tè freddo.

Mmmmm, iced tea.

Mmmmmm, il tè freddo.