Comprender las anomalías del agua
Todo objeto se expande (aumenta su volumen) cuando aumenta su temperatura y se contrae (disminuye su volumen) cuando disminuye . El agua también se expande cuando aumenta su temperatura y se contrae cuando disminuye, pero no entre 0 ° C y 4 ° C. Entre 0 ° C y 4 ° C, el volumen del agua disminuye (se contrae) a medida que aumenta la temperatura. Si calentamos agua a 0 ° C, cuanto más caliente esté, mayor será la disminución de su volumen. Este proceso de contracción se detiene cuando el agua alcanza los 4 ° C. Por encima de los 4 ° C, el volumen del agua aumenta (se expande) a medida que aumenta la temperatura. Por el contrario, el agua se expande (aumenta su volumen) cuando la temperatura desciende de 4 ° C a 0 ° C. Esta peculiaridad del agua se conoce como la anomalía del agua.
Por ejemplo, si ponemos agua a 30 ° C en el congelador , su temperatura disminuye . Al disminuir la temperatura, su volumen también disminuye (el agua se contrae). Cuando alcanza los 4 ° C, el agua comienza a expandirse (su volumen aumenta). La expansión del agua se detiene cuando la temperatura llega a 0 ° C. Esto difiere de otros objetos que continúan contrayéndose (su volumen disminuye) cuando su temperatura desciende a 0 ° C.
Cuando un objeto se encoge (
el volumen del objeto disminuye), densidad o la densidad de un objeto aumenta. Por el contrario, cuando un objeto se expande (el volumen del objeto aumenta), la densidad o masa del objeto disminuye. La fórmula para la densidad = masa / volumen. La masa de un objeto siempre permanece constante. Mientras tanto, su volumen puede cambiar, dependiendo de la temperatura. El agua se contrae (el volumen del agua disminuye) solo hasta una temperatura de 4 °C. oPor lo tanto, el agua tiene la mayor densidad a una temperatura de 4 oC.
Observa el gráfico a continuación. Este gráfico muestra la relación entre el volumen de agua y la temperatura.
Beneficios de las anomalías del agua
Los beneficios de las anomalías hídricas se perciben con mayor intensidad en zonas con invierno. Al llegar el invierno, la temperatura del aire desciende. La superficie del agua entra en contacto con el aire, lo que provoca una disminución de su temperatura en ríos y lagos. A medida que disminuye la temperatura, también disminuye el volumen del agua. Al disminuir el volumen, aumenta la densidad del agua. El agua superficial tiene mayor densidad que el agua profunda. Debido a esta mayor densidad, el agua superficial se hunde. El agua profunda, al tener mayor densidad, flota. Este proceso se repite hasta que la temperatura del agua alcanza los 4 ° C. Cabe recordar que el agua se contrae (reduce su volumen) solo hasta los 4 ° C. Por lo tanto, el agua alcanza su máxima densidad a esta temperatura.
Cuando la temperatura del agua en la superficie de un río o lago desciende por debajo de los 4 ° C, el agua de la superficie se expande (aumenta su volumen). Debido a este aumento de volumen, la densidad del agua disminuye. La densidad del agua en la superficie es menor que la del agua que se encuentra debajo, por lo que el agua de la superficie no puede descender. El agua de la superficie permanece en la parte superior y se congela primero a medida que la temperatura del agua desciende a 0 ° C. Al entrar en contacto con el agua de la superficie, el agua que se encuentra debajo también comienza a congelarse a medida que la temperatura del agua desciende a 0 ° C. Y así sucesivamente. Por lo tanto, el proceso de congelación comienza con el agua de la superficie. El agua del fondo de un lago o río generalmente no se congela, ya que la temperatura del aire no es muy baja. Debido a que el agua del fondo no recibe su parte de cubitos de hielo, los peces y otras criaturas que viven en el fondo del lago o río permanecen con vida durante el invierno.
