Hvorfor fryser søen først på overfladen?
Når vandet i hav og søer begynder at fryse, lægger isen sig på overfladen. Hvordan harmonerer det med, at varmt vand stiger opad, spørger en læser.
Hvorfor fryser søen først på overfladen

Under isen er der masser af liv. At søer og hav fryser oppefra betyder, at dyr kan leve længe under islaget om vinteren, for det virker som en slags isolator og forhindrer bundfrysning i vores have og søer. (Foto: Shutterstock)

Helt hverdagsagtige oplevelser sætter ind i mellem spørgsmålstegn ved vores viden om naturens love, og vi kan ikke få puslespillet til at passe.

Når du har et glas vand og lægger en isterning i det, hvorfor lægger isterningen sig så i vandoverfladen?

Det spørgsmål hænger ganske nært sammen med dagens Spørg Videnskaben.

Men det er nu vintervejret, der har fået en af vores læsere, Peter Duus, der bor i Sverige til at undre sig.

Spørg Videnskaben Classic

Fra tid til anden 'genudgiver' vi artikler fra arkivet i vores populære brevkasse, Spørg Videnskaben.

Denne artikel blev oprindelig bragt på Videnskab.dk 12. december 2010.

Han skriver:

»Som bekendt stiger varmere vand til overfladen, og koldere vand til bunds.

Hvordan hænger det sammen med at vand fryser på overfladen?

Rent logisk burde en sø først fryse på bunden.«

Vand opfører sig mærkeligt

For at hjælpe læseren og os andre tilbage i logikkens verden, skynder Videnskab.dk sig at ringe til Peter Ditlevsen, der er lektor på Niels Bohr Instituttet ved Københavns Universitet.

Peter Ditlevsen kan heldigvis opklare det spørgsmål. En sø afkøles ovenfra og ikke nedefra, fordi søen mister varme til atmosfæren, der er koldere end søen.

Men det spørgsmål, vores læser undrer sig over, er, hvorfor isen lægger sig i overfladen og ikke i bunden.

Og i udgangspunktet er vores læsers viden om vand og temperaturer rigtig, fortæller Peter Ditlevsen.

»Det er helt rigtigt, at varmt vand normalt stiger op til overfladen, det er, fordi varmt vand er lettere end koldt vand, altså en liter varmt vand, vejer mindre end en liter koldt,« siger han.

Dette skyldes ifølge forskeren, at vand er et mærkeligt molekyle.

»Havde søen været lavet af kviksølv eller andre væsker, var det faste stof sunket til bunds. Vand reagerer meget specielt i forhold til andre materialer,« siger han.

Hvorfor fryser søen først på overfladen

Isen lægger sig først på søens overflade af samme grund, som når isterningen i vandoverfladen på et glas vand: Vands massefylde er større end is' massefylde. (Foto: Shutterstock)

Det handler om massefylde

Når vandets temperatur bliver lavere end 4 grader Celsius, begynder det at fylde mere. En liter vand bliver lettere igen, når temperaturen er under 4 grader. Når så vandet fryser til is, bliver det endnu lettere, og derfor flyder isen ovenpå.

Vand versus is

Vands massefylde er 1,000 g/cm3, mens is' massefylde er 0,917 g/cm3.

Vandets massefylde er 1 kilo per liter, mens isens massefylde kun er cirka 900 gram per liter.

Derfor finder vi isen på søens overflade, og derfor ligger isterningen i vandoverfladen på et glas vand.

Videnskab.dk takker for forklaringen, og vi sender en varm T-shirt til Peter Duus som tak for spørgsmålet.

Du kan stille dit eget spørgsmål ved at sende en mail til sv@videnskab.dk, eller læs mange flere gode spørgsmål og svar i Spørg Videnskaben.

Du kan også vælge at købe én af vores tre bøger med en række af de bedste spørgsmål og svar: Hvorfor lugter mine egne prutter bedst?, og Hvad gør mest ondt – en fødsel eller et spark i skridtet? samt den seneste Hvorfor må man ikke sige neger?