Читать книгу Viden om vand - Группа авторов - Страница 17

Densiteten (massetætheden) af et stof fortæller, hvor meget et givet volumen vejer. Densiteten er egentlig ikke en termodynamisk egenskab. Vi kalder den oftest en fysisk egenskab, men her er vi mere interesserede i, hvordan vands densitet varierer med stigende og faldende temperatur, og det kan man godt kalde en termodynamisk egenskab. Det er velkendt, at 1 liter vand vejer 1 kg, dvs. for vand er densiteten ca. 1 gram/cm³. Det lille ca. er utroligt vigtigt, da vands densitet faktisk varierer en lille smule afhængigt af temperaturen.

På figur 2.4 ses vands densitet som funktion af temperaturen fra -5 til 40 ˚C. Starter vi ved høje temperaturer, ses det, at vands densitet er ca. 0,992 g/cm³, og i takt med at temperaturen falder, så stiger densiteten. Det er fuldstændigt normalt og kendes også fra andre væsker.

Varmt vand er altså ‘lettere’ end koldt vand. Når vi når ned til 4 ˚C, sker der derimod noget, som ikke ses i andre væsker; fra 4 ˚C til 0 ˚C (frysepunktet) bliver vand faktisk lettere igen! Temperaturen 4 ˚C i vand kaldes for temperature of maximum density (TMD). TMD-punktet er en af de meget spændende ting ved vand, for det er en af de egenskaber, som vi endnu ikke rigtigt kan give en god forklaring på.

Omkring frysepunktet falder densiteten drastisk, når vi går fra væskeformen af vand til is. Is er altså lettere end vand, hvilket kendes fra isbjerge og whiskey on the rocks. Is er lettere end vand, og derfor flyder is. Overgangen fra væske til fast form kaldes for en faseovergang, og igen er vand usædvanligt, idet vand er det eneste kendte stof, hvor væskefasen (vand) er tungere end den faste fase (is). Man kender ca. 15 millioner kemiske stoffer, og vand er det eneste, der har den egenskab. Densiteten af vand har, som vi skal se på senere, stor betydning for den måde, hvorpå varmt og koldt vand transporteres rundt på kloden, dvs. for strømningen i oceanerne.