Return to Video

Tại sao băng lại nổi trên mặt nước? - George Zaidan và Charles Morton

  • 0:07 - 0:09
    Nước là chất lỏng của sự sống.
  • 0:09 - 0:09
    Chúng ta uống nó,
  • 0:09 - 0:10
    chúng ta tắm trong nó,
  • 0:10 - 0:11
    chúng ta nuôi trồng,
  • 0:11 - 0:11
    nấu ăn,
  • 0:11 - 0:12
    và lau dọn với nó.
  • 0:12 - 0:15
    Đó là phân tử phổ biến nhất trong cơ thể chúng ta.
  • 0:15 - 0:17
    Trên thực tế, mọi hình thức của sự sống mà chúng ta biết
  • 0:17 - 0:18
    sẽ chết nếu không có nó.
  • 0:18 - 0:20
    Nhưng quan trọng nhất, không có nước,
  • 0:20 - 0:22
    chúng ta sẽ không có
  • 0:22 - 0:23
    trà đá.
  • 0:23 - 0:26
    Mmmm, trà đá.
  • 0:28 - 0:30
    Tại sao những viên đá hình khối lại nổi?
  • 0:30 - 0:32
    Nếu đây là khối agon rắn
  • 0:32 - 0:34
    trong một tách argon lỏng ,
  • 0:34 - 0:35
    chúng sẽ chìm.
  • 0:35 - 0:38
    Và hiện tượng này cũng xảy ra với hầu hết các chất khác.
  • 0:38 - 0:40
    Nhưng nước ở dạng rắn, hay nói cách khác là băng
  • 0:40 - 0:43
    bằng cách nào đó lại nhẹ hơn nước ở dạng lỏng.
  • 0:43 - 0:45
    Sao lại có thể như vậy được?
  • 0:45 - 0:47
    Bạn đã biết rằng mỗi phân tử nước
  • 0:47 - 0:49
    được tạo thành từ 2 nguyên tử hiđrô
  • 0:49 - 0:51
    liên kết với một nguyên tử ôxy.
  • 0:51 - 0:53
    Hãy xem xét một vài trong số các phân tử
  • 0:53 - 0:54
    trong một giọt nước,
  • 0:54 - 0:58
    và cứ cho rằng nhiệt độ là 25 độ Celsius.
  • 0:58 - 0:59
    Các phân tử uốn cong,
  • 0:59 - 1:00
    giản ra,
  • 1:00 - 1:01
    quay vòng,
  • 1:01 - 1:03
    và di chuyển trong không gian.
  • 1:03 - 1:05
    Bây giờ, hãy giảm nhiệt độ xuống,
  • 1:05 - 1:07
    điều đó sẽ làm giảm lượng động năng
  • 1:07 - 1:09
    của mỗi một phân tử này
  • 1:09 - 1:12
    Vì vậy, chúng sẽ uốn cong, giản , quay, và di chuyển ít hơn.
  • 1:12 - 1:13
    Và đó có nghĩa là trên trung bình
  • 1:13 - 1:15
    chúng sẽ chiếm ít không gian hơn.
  • 1:15 - 1:17
    Bây giờ, bạn nghĩ rằng khi nước lỏng
  • 1:17 - 1:19
    bắt đầu đóng băng,
  • 1:19 - 1:20
    các phân tử sẽ chỉ liên kết lại với nhau
  • 1:20 - 1:22
    ngày càng chặt chẽ,
  • 1:22 - 1:24
    nhưng đó không phải những gì thực sự xảy ra.
  • 1:24 - 1:25
    Nước có một loại tương tác đặc biệt
  • 1:25 - 1:27
    giữa các phân tử của chúng với nhau
  • 1:27 - 1:29
    mà hầu hết các loại vật chất khác đều không có,
  • 1:29 - 1:31
    và nó gọi là liên kết hydro.
  • 1:31 - 1:33
    Bây giờ, hãy nhớ rằng trong một liên kết cộng hóa trị
  • 1:33 - 1:35
    hai electron sẽ được chia sẻ,
  • 1:35 - 1:36
    thông thường là theo một cách không đồng đều,
  • 1:36 - 1:38
    giữa các nguyên tử với nhau.
  • 1:38 - 1:39
    Trong một liên kết hydro,
  • 1:39 - 1:42
    một nguyên tử hydro được chia sẻ, cũng theo một cách không đồng đều,
  • 1:42 - 1:43
    giữa các nguyên tử.
  • 1:43 - 1:46
    Một liên kết hydro sẽ trông như thế này.
  • 1:46 - 1:48
    Hai liên kết hydro trông như thế này.
  • 1:48 - 1:49
    Dưới đây là ba
  • 1:49 - 1:50
    và bốn
  • 1:50 - 1:51
    và năm,
  • 1:51 - 1:51
    Sáu,
  • 1:51 - 1:52
    Bảy,
  • 1:52 - 1:52
    Tám,
  • 1:52 - 1:53
    Chín,
  • 1:53 - 1:53
    mười,
  • 1:53 - 1:54
    mười một,
  • 1:54 - 1:54
    mười hai,
  • 1:54 - 1:56
    Tôi có thể tiếp tục như thế.
  • 1:56 - 1:58
    Trong chỉ một giọt nước,
  • 1:58 - 2:00
    các liên kết hydro tạo ra mạng lưới mở rộng
  • 2:00 - 2:02
    giữa hàng trăm, hàng ngàn, hàng triệu,
  • 2:02 - 2:04
    tỷ, tỷ của các phân tử,
  • 2:04 - 2:08
    và các liên kết này được liên tục phá vỡ và cải cách.
  • 2:08 - 2:10
    Bây giờ, trở về với nước của chúng ta khi nó lạnh đi.
  • 2:10 - 2:12
    Trên 4 độ Celsius,
  • 2:12 - 2:14
    động năng của các phân tử nước
  • 2:14 - 2:17
    khiến cho liên kết của chúng với những cái khác trở nên ngắn lại.
  • 2:17 - 2:18
    Các liên kết hydro hình thành và phá vỡ
  • 2:18 - 2:20
    giống như một mối quan hệ thời trung học,
  • 2:20 - 2:23
    như một cách nói, một cách nhanh chóng.
  • 2:23 - 2:24
    Nhưng dưới 4 độ,
  • 2:24 - 2:26
    động năng của các phân tử nước
  • 2:26 - 2:28
    bắt đầu rơi dưới năng lượng
  • 2:28 - 2:30
    của các liên kết hydro.
  • 2:30 - 2:32
    Vì vậy, các liên kết hydro được tạo ra nhiều hơn
  • 2:32 - 2:34
    số bị phá vỡ
  • 2:34 - 2:35
    và các cấu trúc đẹp mắt bắt đầu nổi lên
  • 2:35 - 2:37
    từ sự hỗn loạn này.
  • 2:37 - 2:39
    Đây là những gì nước rắn, băng,
  • 2:39 - 2:42
    trông giống như ở cấp độ phân tử.
  • 2:42 - 2:44
    Để ý thấy rằng cấu trúc lục giác, có trật tự này
  • 2:44 - 2:47
    thì ít dày đặc hơn cấu trúc không trật tự
  • 2:47 - 2:49
    của nước dạng lỏng.
  • 2:49 - 2:51
    Và bạn biết rằng nếu một vật thể kém đậm đặc hơn
  • 2:51 - 2:52
    so với chất lỏng chứa nó,
  • 2:52 - 2:54
    nó sẽ nổi lên trên.
  • 2:54 - 2:56
    Vì vậy, các viên băng nổi trên mặt nước,
  • 2:56 - 2:57
    Vậy thì sao?
  • 2:57 - 3:00
    Vâng, hãy xem xét một thế giới mà không có băng nổi.
  • 3:00 - 3:01
    Phần lạnh nhất của đại dương
  • 3:01 - 3:03
    sẽ là đáy đại dương tối đen,
  • 3:03 - 3:05
    một khi bị đóng băng, luôn luôn đông lạnh.
  • 3:05 - 3:07
    Hãy quên tôm hùm cuộn đi nhé
  • 3:07 - 3:08
    khi mà động vật giáp xácnày bị mất môi trường sống,
  • 3:08 - 3:11
    quên luôn cả sushi khi mà khu rừng rong biển không phát triển được.
  • 3:11 - 3:13
    Trẻ em Canada sẽ làm gì trong mùa đông
  • 3:13 - 3:15
    nếu không có câu cá trên băng hay khúc côn cầu?
  • 3:15 - 3:17
    Và quên luôn giải Oscar của James Cameron
  • 3:17 - 3:20
    bởi vì Titanic sẽ vượt qua được vụ đắm tàu định mệnh đó.
  • 3:20 - 3:22
    Nói lời tạm biệt với chỏm băng vùng cực màu trắng
  • 3:22 - 3:23
    phản chiếu ánh sáng mặt trời
  • 3:23 - 3:25
    mà nếu không sẽ nướng cháy hành tinh này.
  • 3:25 - 3:27
    Trên thực tế, hãy quên đi các đại dương như chúng ta từng được biết,
  • 3:27 - 3:30
    vốn chiếm hơn 70% diện tích bề mặt của trái đất,
  • 3:30 - 3:32
    điều chỉnh bầu khí quyển của toàn bộ hành tinh .
  • 3:33 - 3:34
    Nhưng tồi tệ hơn cả,
  • 3:34 - 3:37
    sẽ có không còn trà đá.
  • 3:37 - 3:40
    Mmmmm, trà đá.
Title:
Tại sao băng lại nổi trên mặt nước? - George Zaidan và Charles Morton
Description:

Xem bài học đầy đủ: http://ed.ted.com/lessons/why-does-ice-float-in-water-george-zaidan-and-charles-morton

Nước là một chất đặc biệt vì nhiều lý do, và bạn có thể nhận thấy một trong những đặc tính quan trọng đó ngay trong thức uống lạnh của mình: đá viên. Đá viên rắn lơ lửng trên mặt nước ở dạng lỏng, điều đó là không đúng đối với hầu hết các chất. Nhưng tại sao vậy? George Zaidan và Charles Morton giải thích khoa học đằng sau việc làm thế nào liên kết hydro giữ viên đá trong ly của bạn (và các tảng băng vùng cực) nổi trên mặt nước.

Bài học: George Zaidan và Charles Morton, đồ họa: Powerhouse Animation Studios Inc
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:56

Vietnamese subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.