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

Зашто лед плута у води? - Џорџ Зејдан (George Zaidan) и Чарлс Мортон (Charles Morton)

Prevodilac: Vesna Savić Lektor: Марија Савић

Water is the liquid of life.

Вода је животна течност.

We drink it,

Пијемо је,

we bathe in it,

купамо се у њој, заливамо биљке,

we farm,

cook,

кувамо и чистимо помоћу ње.

and clean with it.

It's the most abundant molecule in our bodies.

У нашим телима има највише молекула воде.

In fact, every life form we know of

Заправо, сваки облик живота за који знамо би без ње умро.

would die without it.

But most importantly, without water,

Најважније, без воде

we wouldn't have

не бисмо имали

iced tea.

ледени чај.

Mmmm, iced tea.

Ммм, ледени чај.

Why do these ice cubes float?

Зашто коцкице леда плутају?

If these were cubes of solid argon

Да су то коцкице чврстог аргона

in a cup of liquid argon,

у чаши течног аргона,

they would sink.

потонуле би.

And the same goes for most other substances.

Исто важи и за већину осталих супстанци.

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

Чврста вода, или лед,

is somehow less dense than liquid water.

нешто је мање густине од течне.

How's that possible?

Како је то могуће?

You already know that every water molecule

Знате већ да се сваки молекул воде

is made up of two hydrogen atoms

састоји из два атома водоника

bonded to one oxygen atom.

која су везана за један атом кисеоника.

Let's look at a few of the molecules

Посматрајмо их

in a drop of water,

у капљици воде.

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

Рецимо да је температура 25 степени Целзијуса.

The molecules are bending,

Молекули се савијају,

stretching,

истежу,

spinning,

and moving through space.

врте

и крећу кроз простор.

Now, let's lower the temperature,

Ако смањимо температуру,

which will reduce the amount of kinetic energy

што ће смањити количину кинетичке енергије

each of these molecules has

сваког молекула,

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

они ће се савијати, истезати, вртети и кретати мање.

And that means that on average,

То значи да ће у просеку

they'll take up less space.

заузимати мање простора.

Now, you'd think that as the liquid water

Кад течна вода почне да мрзне,

starts to freeze,

мислите да ће се молекули

the molecules would just pack together

још више збити

more and more closely,

један поред другог?

but that's not what happens.

То се неће десити.

Water has a special kind

Међу молекулима воде

of interaction between molecules

дешава се посебна врста интеракције

that most other substances don't have,

која се не дешава код осталих супстанци,

and it's called a hydrogen bond.

и то се зове водонична веза.

Now, remember that in a covalent bond

Код ковалентне везе

two electrons are shared,

атоми обично

usually unequally,

неједнако деле

between atoms.

два електрона.

In a hydrogen bond,

Код водоничне везе,

a hydrogen atom is shared, also unequally,

атом водоника се такође

between atoms.

дели неједнако међу атомима.

One hydrogen bond looks like this.

Водонична веза изгледа овако.

Two look like this.

Две изгледају овако.

Here's three

Ево три,

and four

четири,

and five,

пет,

six,

шест,

seven,

eight,

седам,

осам,

nine,

ten,

девет,

десет, једанаест, дванаест,

eleven,

twelve,

I could go on.

и тако редом.

In a single drop of water,

У једној капи воде,

hydrogen bonds form extended networks

водоничне везе успостављају продужене мреже

between hundreds, thousands, millions,

између стотина, хиљада, милиона,

billions, trillions of molecules,

милијарди, билиона молекула,

and these bonds are constantly breaking and reforming.

и те везе стално пуцају и поново се успостављају.

Now, back to our water as it cools down.

Вратимо се води која се хлади.

Above 4 degrees Celcius,

Изнад 4 степена Целзијуса,

the kinetic energy of the water molecules

кинетичка енергија молекула воде

keeps their interactions with each other short.

смањује међусобне интеракције.

Hydrogen bonds form and break

Водоничне везе се успостављају и кидају

like high school relationships,

као средњошколске љубавне везе,

that is to say, quickly.

што ће рећи - врло брзо.

But below 4 degrees,

Испод 4 степена,

the kinetic energy of the water molecules

кинетичка енергија молекула воде

starts to fall below the energy

почиње да буде мања од енергије

of the hydrogen bonds.

водоничних веза.

So, hydrogen bonds form much more frequently

Водоничне везе се чешће успостављају

than they break

него што се кидају,

and beautiful structures start to emerge

и из хаоса настају

from the chaos.

дивне структуре.

This is what solid water, ice,

Овако чврста вода, лед,

looks like on the molecular level.

изгледа на нивоу молекула.

Notice that the ordered, hexagonal structure

Примећујете да је уређена, шестострана структура

is less dense than the disordered structure

мање густине него неуређена структура

of liquid water.

течне воде.

And you know that if an object is less dense

Ако је ствар мање густине

than the fluid it's in,

од течности у којој се налази,

it will float.

онда она плута.

So, ice floats on water,

Лед плута у води -

so what?

па шта?

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

Замислимо свет без плутајућег леда.

The coldest part of the ocean

Најхладнији део океана

would be the pitch-black ocean floor,

било би црно морско дно,

once frozen, always frozen.

које би заувек било залеђено.

Forget lobster rolls

Заборавите на ролнице с јастогом

since crustaceans would lose their habitats,

пошто би зглавкари изгубили станиште,

or sushi since kelp forests wouldn't grow.

као и на суши јер не би постојале шуме алги.

What would Canadian kids do in winter

Шта би канадска деца зими радила

without pond hockey or ice fishing?

без хокеја или пецања у леду?

And forget James Cameron's Oscar

Заборавите и Оскар Џејмса Камерона

because the Titanic totally would have made it.

јер Титаник не би потонуо.

Say goodbye to the white polar ice caps

Заборавите на беле поларне капе које рефлектују светлост

reflecting sunlight

that would otherwise bake the planet.

која би иначе спржила планету.

In fact, forget the oceans as we know them,

Заборавите океане какве познајемо,

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

јер они са 70% површине Земље коју заузимају

regulate the atmosphere of the whole planet.

регулишу атмосферу читаве планете.

But worst of all,

А што је најгоре од свега,

there would be no iced tea.

не би било леденог чаја.

Mmmmm, iced tea.

Ммм, ледени чај.