Razumijevanje anomalija vode
Svaki se objekt širi (volumen se povećava) kada se temperatura objekta povećava i skuplja (volumen se smanjuje) kada se temperatura objekta smanjuje. Voda se također širi kada se temperatura povećava i skuplja kada se temperatura smanjuje, ali ne na temperaturama od 0 ° C do 4 ° C. Između temperatura od 0 ° C i 4 ° C, volumen vode se smanjuje (voda se skuplja) kako se temperatura povećava. Ako zagrijavamo vodu na temperaturi od 0 ° C, što je voda toplija, to se volumen vode više smanjuje. Proces skupljanja prestaje kada voda dosegne temperaturu od 4 ° C. Iznad 4 ° C, volumen vode se povećava (voda se širi) kako se temperatura povećava. Suprotno tome, voda se širi (volumen vode se povećava) kada se temperatura smanji s 4 ° C na 0 ° C. Ova neobičnost vode poznata je kao anomalija vode.
Na primjer, u zamrzivač stavljamo vodu temperature 30 ° C . Kada je u zamrzivaču , temperatura vode se smanjuje. Kada se temperatura vode smanji, smanjuje se i volumen vode (voda se skuplja). Kada dosegne temperaturu od 4 ° C, voda se počinje širiti (volumen vode se povećava). Širenje vode prestaje kada temperatura dosegne 0 ° C. To se razlikuje od drugih objekata koji se nastavljaju skupljati (volumen objekta se smanjuje) kada temperatura objekta padne na 0 ° C.
Kada se objekt smanji (
volumen objekta se smanjuje), gustoća ili gustoća objekta se povećava. Obrnuto, kada se objekt širi (volumen objekta se povećava), gustoća ili masa objekta se smanjuje. Formula za gustoću = masa / volumen. Masa objekta uvijek ostaje konstantna. U međuvremenu, njegov volumen se može mijenjati ovisno o temperaturi. Voda se skuplja (volumen vode se smanjuje) samo do temperature od 4 oC stoga voda ima najveću gustoću na temperaturi od 4 oC.
Pogledajte donji grafikon. Ovaj grafikon prikazuje odnos između volumena vode i temperature.
Prednosti vodenih anomalija
Prednosti vodenih anomalija najviše se osjećaju u područjima sa zimom. Kada dođe zima, temperatura zraka se smanjuje. Površina vode dolazi u kontakt sa zrakom, što uzrokuje smanjenje temperature vode na površini rijeka ili jezera. Kako se temperatura vode smanjuje, smanjuje se i volumen vode. Kako se volumen vode smanjuje, gustoća vode se povećava. Voda na površini ima veću gustoću od vode ispod. Budući da ima veću gustoću, voda na površini tone (sinks). Voda ispod ima veću gustoću, pa pluta (floats). Ovaj se proces odvija sve dok temperatura vode ne dosegne 4 ° C. Zapamtite, voda se skuplja (smanjuje volumen) samo do 4 ° C. Stoga voda ima najveću gustoću na 4 ° C.
Kada temperatura vode na površini rijeke ili jezera padne ispod 4 ° C, voda na površini se širi (volumen vode se povećava). Budući da se volumen vode povećava, gustoća vode se smanjuje. Gustoća vode na površini je niža od gustoće vode ispod, pa se voda na površini ne može kretati prema dolje. Voda na površini ostaje na vrhu i prva se smrzava kada temperatura vode padne na 0 ° C. Budući da dolazi u kontakt s vodom na površini, voda ispod blizu površine također se počinje smrzavati kada temperatura vode padne na 0 ° C. I tako dalje. Dakle, proces smrzavanja započinje s vodom na površini. Voda na dnu jezera ili rijeke obično se ne smrzava jer temperatura zraka nije jako hladna. Budući da voda na dnu ne dobiva svoj dio kockica leda, ribe i druga živa bića na dnu jezera ili rijeke ostaju živa tijekom zime.
