لماذا يؤدي الجليد الى تصدع الأنابيب

لماذا يؤدي الجليد الى تصدع الأنابيب
قد يتذمّر الطالب الذي يذهب إلى الكلية ويتساءل : لماذا أدرس الفيزياء والعلوم ؟ لماذا ، وأنا قد لا أستخدم هذه الأشياء مطلقاً؟. وهذا بالطبع خطا شائع لأن الكثير من الناس يعتقدون ذلك وهو غير دقيق ، فالناس يستخدمون الفيزياء والعلوم في حياتهم اليومية من دون أن يشعروا بذلك . فاي شخص يعيش في المناطق ذات البرودة العالية في الشتاء يعلم جيدأ بأنه بحاجة لتركيب ” مقاوم الجليد” في مبرّد السيارة ، واغلاق أو إفراغ أي أنابيب قد تحتوي على الماء . لانه يعلم جيداً بانه إن لم يفعل ذلك ، فإنّ مبرّد السيارة سوف يتصدّع وأن الانابيب بدورها سوف تئّفجر. وهذا ما توضحه بدقة قوانين الفيزياء.
لماذا يؤدي الجليد الى تصدع الأنابيب
لماذا يؤدي الجليد الى تصدع الأنابيب
فمثلاً، عندما تتحول أغلب السوائل من حالة السيولة إلى حالة التجمد فإنها تتقلّص. لكن العكس يحدث مع الماء. فهو يتمدّد بدلاً من التقلّص وهذا التمدّد ليس مجرّد تمدّد بسيط بل قد يصل إلى حوالي 1/9 من حجمه . وهذا يعني باننا لووضعنا 9 ليترات من الماء
وجمّدناه ، فإننا سنحصل على 15 ليترات من الجليد.
والآن ، تصوّر ما يحدث حين يتجمد الماء الموجود في مبرّد السيارة أوفي الانابيب. فعشرة أرباع الغالون من الجليد ستحتاج إلى مجال أكثر من التسعة أرباع الغالون من الماء. وبما أن أنابيب المبرّد أو الماء لا تتمدّد، (ليس هناك متّسع أكثر) فإن تجمّد الماء يحاول إيجاد مكان
إضافي لتمدّده عن طريق تصديع الانابيب.
ومن الاْشياء الغريبة عن هذه العملية الطبيعية ، يظهر في القوة الهائلة التي تمتلكها. فالانابيب كما نعلم مصنوعة من المعادن القوية والممتازة لمواجهة هذه العملية وتجنّب الانفجار أو التصدّع الممكن لهذه الانابيب.
وهذه العملية الطبيعية أيضا تكون مفيدة في أحيان كثيرة إذ ا ما استغلت بطرقٍ مناسبة. ففي فنلندا مثلاً ، يقوم خبراء المقالع الصخرية ، بملأ شقوق الصخور بالماء ويتركونه حتى يتجمّد. وحين يتجمد الماء فإنه يقوم بدور الإسفين في تحطيم الصخور مما يؤدي إلى تحويل
الكتل الصخرية الضخمة إلى كتل صغيرة بواسطة قوة التجمّد.
ومع أن الجليد يحتاج إلى مساحة أكبر من الماء ، فهو يعتبر أخف من الماء وبالتالي فهو يطفو على سطحه . وهذا هو السبب في عدم تجمد الاْماكن المائية الضخمة ، لأن طبقة الجليد على سطح هذه الأماكن تحفظ الماء من التجمد في الأسفل.