Kvinde på skoejter over Bajkalsoen

Bliver is stærkere, jo koldere det er?

Søer bliver åbnet for skøjteløb, når isen har en bestemt tykkelse. Men afhænger styrken ikke også af isens temperatur?

Søer bliver åbnet for skøjteløb, når isen har en bestemt tykkelse. Men afhænger styrken ikke også af isens temperatur?

Shutterstock

Brudstyrken er det klassiske mål for, hvor stærkt et materiale er. Som tommelfingerregel stiger brudstyrken af is, jo koldere den er.

I praksis bliver brudstyrke testet ved, at der blive trukket i hver ende af et materiale, indtil det går i stykker.

Et forsøg udført ved University of Wyoming, USA, i 2012 viste, at is med en temperatur lige under frysepunktet har en brudstyrke på 0,5 MPa, mens styrken stiger til 1,5 MPa ved en temperatur på -150 °C.

Et stof med en styrke på 1 MPa kan modstå 1 mio. newton pr. kvadratmeter.

Temperatur styrer bindinger

Styrken stiger, i takt med at temperaturen falder, fordi både bindingerne mellem vandmolekylerne i isens krystalgitter og bindingen mellem de enkelte iskrystaller bliver stærkere.

Brudstyrken er dog ikke den eneste måde til at bedømme, hvor stærkt et materiale er. Styrke bedømmes også som evnen til at modstå fx tryk, træk og vrid, og for is er trykstyrken markant højere end trækstyrken.

Forsøg udført ved Los Alamos National Laboratory i 2003 angiver en trykstyrke på op til 25 MPa.

Flere faktorer påvirker styrken

Ude i naturen er mange faktorer dog langt vigtigere for isens styrke end temperaturen. I første omgang er det isens tykkelse.

Derudover er isen ofte stærkere, hvis den har været revnet og er frosset igen, da revnerne har opsuget al stress i isen, inden du træder ud på den.
Også luftbobler og urenheder som lerpartikler påvirker styrken.

Det samme gælder for mikroskopiske lommer af koncentreret saltvand i havis, som gør havisen svagere end ferskvandsis med samme tykkelse og temperatur.