Komprenante Akvajn Anomaliojn
Ĉiu objekto disetendiĝas (volumeno pliiĝas) kiam la temperaturo de la objekto pliiĝas kaj ŝrumpiĝas (volumeno malpliiĝas) kiam la temperaturo de la objekto malpliiĝas. Akvo ankaŭ disetendiĝas kiam la temperaturo pliiĝas kaj ŝrumpiĝas kiam la temperaturo malpliiĝas, sed ne je temperaturoj de 0 ° C ĝis 4 ° C. Inter temperaturoj de 0 ° C kaj 4 ° C, la volumeno de akvo malpliiĝas (akvo ŝrumpiĝas) kiam la temperaturo pliiĝas. Se ni varmigas akvon je temperaturo de 0 ° C, ju pli varma la akvo, des pli la volumeno de akvo malpliiĝas. La ŝrumpiĝoprocezo ĉesas kiam la akvo atingas temperaturon de 4 ° C. Super 4 ° C, la volumeno de akvo pliiĝas (akvo disetendiĝas) kiam la temperaturo pliiĝas. Male, akvo disetendiĝas (akvovolumeno pliiĝas) kiam la temperaturo malpliiĝas de 4 ° C al 0 ° C. Ĉi tiu strangeco de akvo estas konata kiel la anomalio de akvo.
Ekzemple, ni metas akvon je 30 ° C en la frostujon . Kiam ĝi estas en la frostujo , la akvotemperaturo malaltiĝas. Kiam la akvotemperaturo malaltiĝas, la akvovolumeno ankaŭ malpliiĝas (la akvo ŝrumpiĝas). Kiam ĝi atingas temperaturon de 4 ° C, la akvo komencas disetendiĝi (la akvovolumeno pliiĝas). La disetendiĝo de akvo ĉesas kiam la temperaturo atingas 0 ° C. Ĉi tio diferencas de aliaj objektoj, kiuj daŭre ŝrumpiĝas (la volumeno de la objekto malpliiĝas) kiam la temperaturo de la objekto malaltiĝas al 0 ° C.
Kiam objekto ŝrumpas (
la volumeno de la objekto malpliiĝas), denseco aŭ la denseco de objekto pligrandiĝas. Male, kiam objekto disetendiĝas (la volumeno de la objekto pligrandiĝas), la denseco aŭ maso de la objekto malpligrandiĝas. La formulo por denseco = maso / volumeno. La maso de objekto ĉiam restas konstanta. Dume, ĝia volumeno povas ŝanĝiĝi, depende de la temperaturo. Akvo kuntiriĝas (la volumeno de akvo malpligrandiĝas) nur ĝis temperaturo de 4 oC tial akvo havas la plej grandan densecon je temperaturo de 4 oC.
Rigardu la suban grafikaĵon. Ĉi tiu grafikaĵo montras la rilaton inter akvovolumeno kaj temperaturo.
Avantaĝoj de akvaj anomalioj
La avantaĝoj de akvaj anomalioj plej sentiĝas en regionoj kun vintro. Kiam alvenas la vintro, la aertemperaturo malaltiĝas. La akvosurfaco kontaktas la aeron, kio kaŭzas malpliiĝon de la temperaturo de la akvo sur la surfaco de riveroj aŭ lagoj. Dum la akvotemperaturo malaltiĝas, la akvovolumeno ankaŭ malpliiĝas. Dum la akvovolumeno malpliiĝas, la akvodenseco pliiĝas. Akvo ĉe la surfaco havas pli altan densecon ol la akvo sube. Ĉar ĝi havas pli altan densecon, la akvo ĉe la surfaco sinkas. La akvo sube havas pli altan densecon, do ĝi flosas. Ĉi tiu procezo okazas ĝis la akvotemperaturo atingas 4 ° C. Memoru, ke akvo ŝrumpas nur ĝis 4 ° C. Tial, akvo havas sian plej altan densecon je 4 ° C.
Kiam la akvotemperaturo sur la surfaco de rivero aŭ lago falas sub 4 ° C, la akvo sur la surfaco disetendiĝas (la volumeno de akvo pliiĝas). Ĉar la volumeno de akvo pliiĝas, la denseco de la akvo malpliiĝas. La denseco de la akvo sur la surfaco estas pli malalta ol la denseco de la akvo sube, do la akvo sur la surfaco ne povas moviĝi malsupren. La akvo sur la surfaco restas supre kaj frostiĝas unue kiam la akvotemperaturo malpliiĝas al 0 ° C. Ĉar ĝi kontaktas la akvon sur la surfaco, la akvo sube proksime al la surfaco ankaŭ komencas frostiĝi kiam la akvotemperaturo malpliiĝas al 0 ° C. Kaj tiel plu. Do la frostiĝoprocezo komenciĝas kun la akvo sur la surfaco. La akvo ĉe la fundo de lago aŭ rivero kutime ne frostiĝas, ĉar la aertemperaturo ne estas tre malvarma. Ĉar la akvo ĉe la fundo ne ricevas sian parton de glacikuboj, la fiŝoj kaj aliaj vivantaj estaĵoj ĉe la fundo de la lago aŭ rivero restas vivaj dum la vintro.
