Warum ist ein großer Teil eines Eisbergs unter Wasser, obwohl Eis leichter ist als Wasser?

V. RAJALAKSHMI

Chennai

Eis schwimmt im Wasser, weil es leichter (weniger dicht) ist als Wasser, das Medium, in dem es schwimmt, aber der größte Teil des festen Eises ist unter Wasser. Das liegt einfach daran, dass sich Eis und Wasser in ihrer Dichte nur geringfügig unterscheiden. Wasser in flüssiger Form hat bei normaler Raumtemperatur eine Dichte von 1 g/cc, während es in fester Form als Eis eine Dichte von 0,92 g/cc hat. Das heißt, Eis ist nur um etwa 8 % leichter als Wasser. Um das Ausmaß des Eintauchens/Schwimmens zu erklären, müssen wir uns auf das Flotationsgesetz berufen, das besagt, dass jeder Festkörper, der in einer Flüssigkeit schwimmt, das gleiche Gewicht der Flüssigkeit verdrängt, über der er schwimmt.

Jeder feste Gegenstand, der über einer Flüssigkeit platziert wird, beginnt zu sinken und verdrängt Flüssigkeit, wobei das Volumen der verdrängten Flüssigkeit dem Volumen des Festkörpers entspricht, in den er eingetaucht ist. Je nach Dichte des Festkörpers und der Flüssigkeit ist das Ausmaß des Einsinkens unterschiedlich. Denn die verdrängte Flüssigkeit erzeugt eine nach oben gerichtete Kraft, die Auftriebskraft, die schließlich das Ausmaß des Eintauchens bestimmt und dafür verantwortlich ist, dass ein fester Gegenstand in einer Flüssigkeit über Wasser gehalten wird.

Wenn ein fester Gegenstand in eine Flüssigkeit getaucht wird, sinkt er. Dieser Prozess des Absinkens oder Eintauchens geht so lange weiter, bis das Gewicht des Festkörpers dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit entspricht. An dem Punkt, an dem sich die Gewichte angeglichen haben, beginnt er zu schwimmen. Im Falle von Eis, das aufgrund seiner geringeren Dichte leichter ist, kann der Sinkvorgang bis zu 92 % des Volumens des in Wasser eingetauchten Eisbergs betragen, während die restlichen 8 % schwimmen. Denn 92 % des verdrängten Wassers entsprechen dem Gewicht des schwimmenden festen Eises. Daher schwimmt nur ein kleinerer Teil von 8 % (die Spitze!) des Eisbergs, während der Rest in das Wasser eintaucht. Interessanterweise schwimmt dasselbe Eis, wenn es in Meerwasser gelegt wird, etwas mehr, weil Meerwasser eine höhere Dichte hat als normales Wasser/Flusswasser.

R.Jagannathan

Lumineszenz-Gruppe

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