冰比水輕，你感到奇怪嗎？

　　冰比水輕，大家并不覺得奇怪，其實(shí)是一件非常奇怪的事。

　　咱們把一團(tuán)豬油放在鍋?zhàn)永铮人刍耍偌舆M(jìn)一團(tuán)去。這團(tuán)凝固的豬油，一定沉到熔化的豬油下面，決不會(huì)浮在面上。

　　在鍋?zhàn)永锶坼a也一個(gè)樣。錫塊總是沉在融錫下面。差不多所有的物質(zhì)都一個(gè)樣，在固態(tài)的時(shí)候，密度都比在液態(tài)的時(shí)候大。

　　冰的密度反而比水小，所以能浮在水面上。在自然界中，這種情形是很少見的。

　　為什么冰的密度反而比水小呢?原因只有一個(gè)，就是水在結(jié)冰的時(shí)候，體積增大了，違背了“熱脹冷縮”的常規(guī)。

　　水在結(jié)冰的時(shí)候體積會(huì)膨脹，這倒是大家都知道的常識(shí)。冬天到來(lái)之前，我們把放在露天的水缸齊口埋在地面下，蓋上稻草編成的缸蓋，就為的提防水結(jié)了冰會(huì)把水缸脹破。

　　有人做過這樣的試驗(yàn)：冬天，他在兩個(gè)炸彈的鋼殼里灌滿了水，用木塞塞緊了，放在露天過了一夜。第二天早上去看，一個(gè)炸彈殼的木塞給冰沖到了六七米以外，口子里長(zhǎng)出一條冰柱;另一個(gè)炸彈殼裂了一道縫，冰從裂縫里擠了出來(lái)。

　　到了冬天，放在露天的瓦缸都應(yīng)該倒扣過來(lái)，免得積了水會(huì)凍裂。露天的自來(lái)水管得用稻草包扎起來(lái)，結(jié)了冰放不出水來(lái)還是小事，凍裂了損失可大了。不能耐寒的花樹果樹和幼小的苗木，也得用稻草包扎。樹木的細(xì)胞里含的水要是結(jié)了冰，會(huì)把細(xì)胞膜脹破，植物的組織就給破壞了。

　　到了冬天，磚墻外層涂的水泥往往會(huì)整塊整塊往下掉;水泥鋪的場(chǎng)地路面往往會(huì)裂縫，甚至拱了起來(lái);都是冰在作怪。水泥只要稍稍有點(diǎn)兒裂縫，雨水就會(huì)滲進(jìn)去;要是一結(jié)冰，體積一膨脹，就把水泥給破壞了。

　　巖石崩裂也是這個(gè)道理。巖石的裂縫里積了水，冬天一結(jié)冰，體積一膨脹，就把裂縫撐大一點(diǎn)兒;第二年，裂縫里積的水更多了，結(jié)了冰，裂縫就撐得更大了。這樣年復(fù)一年，大塊的巖石就從山上崩下山來(lái)了。

　　如果水結(jié)冰的時(shí)候體積不膨脹，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，不就減少了許多麻煩和損失嗎?初初想來(lái)，這話似乎很有道理，可是再一想，水結(jié)冰的時(shí)候體積如果收縮，冰的密度不就比水大了嗎?不就要沉到水底下去了嗎?水面上沒有冰，固然可以不妨礙航行，可是水一結(jié)冰就沉底，上層的水受了冷不是又要結(jié)冰嗎?水底的冰越積越多，最后所有的江河湖海，都非連底凍結(jié)不可了，而且永遠(yuǎn)不會(huì)融化。太陽(yáng)的熱是達(dá)不到海洋的底層的，海洋里的植物動(dòng)物當(dāng)然都無(wú)法生存。我們知道，陸地上的植物動(dòng)物最初都是從海邊爬上岸來(lái)的。海洋連底凍結(jié)成冰，陸地上會(huì)不會(huì)有生物也成了問題。這樣一比較，你一定會(huì)作出正確的判斷來(lái)了。

　　冰不但密度比水小，還不容易傳熱。水面上結(jié)了冰，能保護(hù)下層的水，使下層的水凍結(jié)得稍稍慢一點(diǎn)兒。即使較小的池塘河溝，到了冬天連底凍結(jié)還是很少見的。連北冰洋的厚厚的冰塊下面，海水還照常流動(dòng)，魚還在自由自在地游泳。

　　水在結(jié)冰的時(shí)候體積要膨脹，如果硬不讓它膨脹，溫度即使降到0℃以下，水仍舊結(jié)不成冰。換句話說(shuō)，水受了壓力，凝固點(diǎn)就會(huì)降低。有人把水放在堅(jiān)固的鋼筒里做過實(shí)驗(yàn)，證明了這個(gè)設(shè)想。

　　咱們沒有鋼筒，也可以證明水受到了壓力會(huì)降低凝固點(diǎn)。在冬天，我們找一大塊冰來(lái)，把它擱在兩張桌子之間。拿一條鐵絲彎成個(gè)環(huán)，攔腰套在冰塊上。鐵絲環(huán)下面掛個(gè)沉甸甸的秤錘。我們會(huì)看到鐵絲會(huì)慢慢地往下扣進(jìn)冰塊。可是鐵絲k面的冰仍舊結(jié)得好好的，沒有被鐵絲扣過的痕跡。這是怎么回事呢?原來(lái)鐵絲環(huán)下面掛著個(gè)秤錘，它扣在冰塊上的壓力是很大的，受壓的一部分冰就化成水了。鐵絲再往下扣，它上面的水失去了壓力，立刻又結(jié)成了冰。

　　溜冰就利用了這個(gè)原理。冰鞋底上有一雙冰刀，我們?nèi)淼闹亓浚荚谶@雙薄薄的冰刀上。冰刀加在冰上的壓力是很大的，使冰化成了水。冰刀和冰之間有了這一薄層水，像加了潤(rùn)滑劑似的，就可以順利地向前滑行了。玻璃比冰更滑溜，可是沒有人能穿了冰鞋在玻璃上溜的，就因?yàn)椴Ａ芰藟毫Σ粫?huì)融化。