Comprender as anomalías da auga
Todo obxecto expándese (o volume aumenta) cando a súa temperatura aumenta e contrae (o volume diminúe) cando a súa temperatura diminúe. A auga tamén se expande cando a temperatura aumenta e contrae cando a temperatura diminúe, pero non a temperaturas de 0 ° C a 4 ° C. Entre as temperaturas de 0 ° C e 4 ° C, o volume da auga diminúe (a auga contrae) a medida que aumenta a temperatura. Se quentamos auga a unha temperatura de 0 ° C, canto máis quente estea a auga, máis diminúe o volume da auga. O proceso de contracción detense cando a auga alcanza unha temperatura de 4 ° C. Por riba dos 4 ° C, o volume da auga aumenta (a auga expándese) a medida que aumenta a temperatura. Pola contra, a auga expándese (o volume da auga aumenta) cando a temperatura diminúe de 4 ° C a 0 ° C. Esta estrañeza da auga coñécese como a anomalía da auga.
Por exemplo, metemos auga a 30 ° C no conxelador . Cando está no conxelador , a temperatura da auga diminúe. Cando a temperatura da auga diminúe, o volume da auga tamén diminúe (a auga contrae). Cando alcanza unha temperatura de 4 ° C, a auga comeza a expandirse (o volume da auga aumenta). A expansión da auga detense cando a temperatura alcanza os 0 ° C. Isto é diferente doutros obxectos que continúan a contraerse (o volume do obxecto diminúe) cando a temperatura do obxecto diminúe a 0 ° C.
Cando un obxecto se contrae (
o volume do obxecto diminúe), densidade ou a densidade dun obxecto aumenta. Pola contra, cando un obxecto se expande (o volume do obxecto aumenta), a densidade ou masa do obxecto diminúe. A fórmula para a densidade = masa / volume. A masa dun obxecto sempre permanece constante. Mentres tanto, o seu volume pode cambiar dependendo da temperatura. A auga contráese (o volume da auga diminúe) só ata unha temperatura de 4 oPolo tanto, a auga ten a maior densidade a unha temperatura de 4 C oC.
Observa o gráfico de embaixo. Este gráfico mostra a relación entre o volume da auga e a temperatura.
Beneficios das anomalías da auga
Os beneficios das anomalías da auga nótanse sobre todo nas zonas con inverno. Cando chega o inverno, a temperatura do aire diminúe. A superficie da auga entra en contacto co aire, o que fai que a temperatura da auga na superficie dos ríos ou lagos diminúa. A medida que a temperatura da auga diminúe, o volume da auga tamén diminúe. A medida que o volume da auga diminúe, a densidade da auga aumenta. A auga na superficie ten unha densidade maior que a auga debaixo. Debido a que ten unha densidade maior, a auga na superficie afúndese. A auga debaixo ten unha densidade maior, polo que flota. Este proceso ocorre ata que a temperatura da auga alcanza os 4 ° C. Lembre que a auga só se contrae (reduce o volume) ata os 4 ° C. Polo tanto, a auga ten a súa densidade máis alta a 4 ° C.
Cando a temperatura da auga na superficie dun río ou lago baixa por debaixo dos 4 ° C, a auga da superficie expándese (o volume da auga aumenta). Debido a que o volume da auga aumenta, a densidade da auga diminúe. A densidade da auga na superficie é menor que a densidade da auga debaixo, polo que a auga na superficie non pode moverse cara abaixo. A auga na superficie permanece na parte superior e conxélase primeiro cando a temperatura da auga diminúe a 0 ° C. Debido a que entra en contacto coa auga na superficie, a auga debaixo preto da superficie tamén comeza a conxelarse cando a temperatura da auga diminúe a 0 ° C. E así sucesivamente. Así, o proceso de conxelación comeza coa auga na superficie. A auga no fondo dun lago ou río normalmente non se conxela, porque a temperatura do aire non é moi fría. Debido a que a auga no fondo non recibe a súa parte de cubos de xeo, os peixes e outras criaturas vivas no fondo do lago ou río permanecen vivas durante o inverno.
