Налей воды в пластиковую бутылку и положи в морозильник. Когда вода замерзнет, достань её и запиши, что произошло с бутылкой. Не открывая бутылку, поставь её в тёплое место. Когда лёд растает, запиши, что стало с бутылкой. Подумай, почему это происходит? 

Давайте рассмотрим этот эксперимент шаг за шагом, анализируя происходящие процессы и их последствия.

1. Замораживание воды в пластиковой бутылке: Когда вы наливаете воду в пластиковую бутылку и помещаете её в морозильник, вода начинает замерзать. Замораживание воды происходит из-за снижения температуры, что приводит к переходу воды из жидкого состояния в твёрдое (лёд). Особенностью воды является её расширение при замерзании: когда вода превращается в лёд, её объём увеличивается примерно на 9%. Это расширение может вызвать деформацию пластиковой бутылки, особенно если бутылка была заполнена водой почти полностью. В результате бутылка может либо расшириться, либо даже треснуть или лопнуть, если для расширения льда не хватает места.

2. Размораживание льда в бутылке: После того как бутылка с замёрзшей водой достается из морозильника и помещается в тёплое место, лёд начинает таять, превращаясь обратно в воду. При этом вода занимает меньше места, чем лёд, так что объём вещества в бутылке уменьшается. Если бутылка была деформирована при замерзании (расширилась), она может частично или полностью вернуться к своей первоначальной форме. Однако, если бутылка была серьёзно повреждена (например, треснула), такое повреждение останется неизменным.

Почему это происходит? Эти изменения обусловлены физическими свойствами воды и пластика. Вода уникальна тем, что расширяется при замерзании, в отличие от большинства других веществ, которые сжимаются. Пластик, с другой стороны, является гибким материалом, который может деформироваться под давлением, но не всегда способен вернуться к своей первоначальной форме, особенно если деформация была значительной. Таким образом, наблюдаемые изменения в бутылке — это результат взаимодействия этих физических свойств при изменении температуры.