Життя кожної живої істоти повністю залежить від води. Саме тому за неї людство з давніх часів прагне дуже уважно спостерігати і вивчати її поведінку в різних умовах.
Завдяки даним дослідженням людству вдалося виявити, що у відносному холоді вода замерзає або перетворюється в фізично тверда речовина, яке традиційно прийнято називати льодом. При подальшому нагріванні лід буде знову перетворюватися в звичайну воду. Але давайте більш детально розберемося, чому ж вода замерзає?
Практично всі речовини штучного та природного походження можуть перебувати в різних агрегатних станах або формах існування, які будуть заміняти один одного в залежності від умов навколишнього середовища. На сьогоднішній день вченим відомо більше десяти фазових станів, деякі з яких реально досягти лише в лабораторних умовах.
У природі найчастіше можна зустріти тільки газоподібне, рідке і тверде речовина. Велика частина води, яка є в межах нашої планети, є рідиною. У фізичному аспекті це означає той факт, що її молекули будуть слабо зв'язуватися між собою і швидко рухатися. Саме тому рідина може набувати форму будь посудини, але не може її зберігати самостійно.
У разі подальшого нагріву її молекули починатимуть ще швидше рухатися і речовина буде в міру нагрівання переходити в газоподібний стан. Але якщо воду починати поступово охолоджувати, то вона буде в підсумку переходити в твердий стан. У твердому стані між молекулами льоду утворюються дуже стійкі зв'язки. Завдяки подібним фізичних змін вода перетворюється в повністю тверде тіло, яке матиме власну внутрішню структуру.
Якщо дана структура має упорядкований характер, то її прийнято називати кристалічної. Іншими словами, лід являє собою кристалічну речовину. Кристали льоду мають ідеальну шестигранную форму. Також дрібні кристали льоду під впливом холодного повітря можуть утворюватися в хмарах, випадаючи на землю у вигляді сніжинок.
У підсумку необхідно відзначити, що фізичний процес переходу рідкої речовини в твердий стан прийнято називати кристалізацією або застигання. У просторіччі процес кристалізації більше відомий звичайному людина під замерзанням. Необхідно відзначити те, що при охолодженні тіла стискаються, але відстань між сусідніми молекулами води в кристалах льоду значно більше, ніж у води. Відповідно, при замерзанні лід буде розширюватися.
Процес замерзання води буде спостерігатися при температурі 0 градусів за шкалою Цельсія. А якщо бути максимально точним, то нульова відмітка за даною шкалою була встановлена при кристалізації рідини.