ನೀರಿನ ವೈಪರೀತ್ಯಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು
ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣತೆ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವೂ ಹಿಗ್ಗುತ್ತದೆ (ಪರಿಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣತೆ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ (ಪರಿಮಾಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ). ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ನೀರು ಕೂಡ ಹಿಗ್ಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ 0 o C - 4 o C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲ. 0 o C ಮತ್ತು 4 o C ತಾಪಮಾನಗಳ ನಡುವೆ , ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ (ನೀರು ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ). ನಾವು 0 o C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದರೆ , ನೀರು ಬಿಸಿಯಾದಷ್ಟೂ ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರು 4 o C ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ. 4 o C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು , ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ (ನೀರು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ). ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ತಾಪಮಾನವು 4 o C ನಿಂದ 0 o C ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ನೀರು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ (ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ). ನೀರಿನ ಈ ವಿಚಿತ್ರತೆಯನ್ನು ನೀರಿನ ಅಸಂಗತತೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನಾವು ಫ್ರೀಜರ್‌ನಲ್ಲಿ 30 ° C ಗೆ ನೀರನ್ನು ಹಾಕುತ್ತೇವೆ . ಅದು ಫ್ರೀಜರ್‌ನಲ್ಲಿರುವಾಗ , ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣವೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ (ನೀರು ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ). ಅದು 4 ° C ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ನೀರು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ (ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ). ತಾಪಮಾನವು 0 ° C ತಲುಪಿದಾಗ ನೀರಿನ ವಿಸ್ತರಣೆ ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣತೆಯು 0 ° C ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಕುಗ್ಗುತ್ತಲೇ ಇರುವ (ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ) ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಇದು ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ.
ಒಂದು ವಸ್ತು ಕುಗ್ಗಿದಾಗ (
ವಸ್ತುವಿನ ಪರಿಮಾಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ), ಸಾಂದ್ರತೆ ಅಥವಾ ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಒಂದು ವಸ್ತುವು ವಿಸ್ತರಿಸಿದಾಗ (ವಸ್ತುವಿನ ಪರಿಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ), ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಅಥವಾ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸೂತ್ರ = ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ / ಪರಿಮಾಣ. ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಯಾವಾಗಲೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಅದರ ಪರಿಮಾಣವು ಬದಲಾಗಬಹುದು. ನೀರು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ನೀರಿನ ಪರಿಮಾಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ) 4 ಡಿಗ್ರಿ ತಾಪಮಾನದವರೆಗೆ ಮಾತ್ರ. oC ಆದ್ದರಿಂದ ನೀರು 4 ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ oC.
ಕೆಳಗಿನ ಗ್ರಾಫ್ ನೋಡಿ. ಈ ಗ್ರಾಫ್ ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ನೀರಿನ ವೈಪರೀತ್ಯಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು
ಚಳಿಗಾಲವಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ವೈಪರೀತ್ಯಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಚಳಿಗಾಲ ಬಂದಾಗ, ಗಾಳಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಗಾಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ನದಿಗಳು ಅಥವಾ ಸರೋವರಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ, ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣವೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ, ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ಕೆಳಗಿನ ನೀರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ಮುಳುಗುತ್ತದೆ (ಮುಳುಗುತ್ತದೆ). ಕೆಳಗಿನ ನೀರು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ತೇಲುತ್ತದೆ (ತೇಲುತ್ತದೆ). ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು 4 ° C ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ನೆನಪಿಡಿ, ನೀರು 4 ° C ವರೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ (ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ). ಆದ್ದರಿಂದ, ನೀರು 4 ° C ನಲ್ಲಿ ಅದರ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ .
ನದಿ ಅಥವಾ ಸರೋವರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು 4 ° C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ (ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ). ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾದ ಕಾರಣ, ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕೆಳಗಿನ ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು 0 ° C ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಮೊದಲು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ನೀರಿನ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬರುವುದರಿಂದ, ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು 0 ° C ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ ಇರುವ ನೀರು ಸಹ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಹೀಗೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಘನೀಕರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ನೀರಿನಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಸರೋವರ ಅಥವಾ ನದಿಯ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಗಾಳಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ತುಂಬಾ ತಂಪಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ಐಸ್ ಘನಗಳ ಪಾಲನ್ನು ಪಡೆಯದ ಕಾರಣ, ಸರೋವರ ಅಥವಾ ನದಿಯ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಮೀನು ಮತ್ತು ಇತರ ಜೀವಿಗಳು ಚಳಿಗಾಲದಲ್ಲಿ ಜೀವಂತವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
