Разуменне водных анамалій
Кожны аб'ект пашыраецца (аб'ём павялічваецца), калі тэмпература аб'екта павышаецца, і сціскаецца (аб'ём памяншаецца), калі тэмпература аб'екта паніжаецца. Вада таксама пашыраецца, калі тэмпература павышаецца, і сціскаецца, калі тэмпература паніжаецца, але не пры тэмпературах ад 0 ° C да 4 ° C. У перыяд з тэмпературай ад 0 ° C да 4 ° C аб'ём вады памяншаецца (вада сціскаецца) з павышэннем тэмпературы. Калі мы награваем ваду пры тэмпературы 0 ° C, то чым гарачая вада, тым больш памяншаецца аб'ём вады. Працэс сціскання спыняецца, калі вада дасягае тэмпературы 4 ° C. Вышэй за 4 ° C аб'ём вады павялічваецца (вада пашыраецца) з павышэннем тэмпературы. І наадварот, вада пашыраецца (аб'ём вады павялічваецца), калі тэмпература паніжаецца ад 4 ° C да 0 ° C. Гэтая дзіўнасць вады вядомая як анамалія вады.
Напрыклад, мы кладзем ваду з тэмпературай 30 ° C у маразільную камеру . Калі яна знаходзіцца ў маразільнай камеры , тэмпература вады паніжаецца. Калі тэмпература вады паніжаецца, аб'ём вады таксама памяншаецца (вада сціскаецца). Калі тэмпература дасягае 4 ° C, вада пачынае пашырацца (аб'ём вады павялічваецца). Пашырэнне вады спыняецца, калі тэмпература дасягае 0 ° C. Гэта адрознівае ваду ад іншых аб'ектаў, якія працягваюць сціскацца (аб'ём аб'екта памяншаецца), калі тэмпература аб'екта зніжаецца да 0 ° C.
Калі аб'ект сціскаецца (
аб'ём аб'екта памяншаецца), шчыльнасць або шчыльнасць аб'екта павялічваецца. І наадварот, калі аб'ект пашыраецца (аб'ём аб'екта павялічваецца), шчыльнасць або маса аб'екта памяншаецца. Формула для шчыльнасці = маса / аб'ём. Маса аб'екта заўсёды застаецца пастаяннай. Пры гэтым яго аб'ём можа змяняцца ў залежнасці ад тэмпературы. Вада сціскаецца (аб'ём вады памяншаецца) толькі да тэмпературы 4 oТакім чынам, вада мае найбольшую шчыльнасць пры тэмпературы 4°C oC.
Паглядзіце на графік ніжэй. Гэты графік паказвае залежнасць паміж аб'ёмам вады і тэмпературай.
Перавагі водных анамалій
Перавагі водных анамалій найбольш адчувальныя ў раёнах з зімой. З надыходам зімы тэмпература паветра зніжаецца. Паверхня вады датыкаецца з паветрам, што прыводзіць да зніжэння тэмпературы вады на паверхні рэк або азёр. Па меры зніжэння тэмпературы вады аб'ём вады таксама памяншаецца. Па меры памяншэння аб'ёму вады шчыльнасць вады павялічваецца. Вада на паверхні мае большую шчыльнасць, чым вада пад ёй. Паколькі яна мае большую шчыльнасць, вада на паверхні апускаецца (sinks). Вада пад ёй мае большую шчыльнасць, таму яна плавае (floats). Гэты працэс адбываецца, пакуль тэмпература вады не дасягне 4 ° C. Памятайце, што вада сціскаецца (памяншае аб'ём) толькі да 4 ° C. Такім чынам, вада мае найбольшую шчыльнасць пры 4 ° C.
Калі тэмпература вады на паверхні ракі або возера падае ніжэй за 4 ° C, вада на паверхні пашыраецца (аб'ём вады павялічваецца). Паколькі аб'ём вады павялічваецца, шчыльнасць вады памяншаецца. Шчыльнасць вады на паверхні ніжэйшая за шчыльнасць вады ўнізе, таму вада на паверхні не можа рухацца ўніз. Вада на паверхні застаецца зверху і замярзае першай, калі тэмпература вады зніжаецца да 0 ° C. Паколькі яна ўступае ў кантакт з вадой на паверхні, вада ўнізе, паблізу паверхні, таксама пачынае замярзаць, калі тэмпература вады зніжаецца да 0 ° C. І гэтак далей. Такім чынам, працэс замярзання пачынаецца з вады на паверхні. Вада на дне возера або ракі звычайна не замярзае, таму што тэмпература паветра не вельмі халодная. Паколькі вада на дне не атрымлівае сваёй долі кубікаў лёду, рыба і іншыя жывыя істоты на дне возера або ракі застаюцца жывымі зімой.
