Zrozumienie anomalii wodnych
Każdy obiekt rozszerza się (objętość obiektu wzrasta), gdy temperatura obiektu wzrasta, a obiekt kurczy się (objętość obiektu maleje), gdy suhu Obiekt maleje. Woda również rozszerza się, gdy jej temperatura rośnie, i kurczy, gdy temperatura spada, ale nie w temperaturze 0°C.oC - 4oC. Pomiędzy temperaturami 0 oC do 4 oC, objętość wody zmniejsza się (woda kurczy się) wraz ze wzrostem temperatury. Jeśli podgrzejemy wodę do temperatury 0°C, oC, im cieplejsza woda, tym bardziej zmniejsza się jej objętość. Proces kurczenia kończy się, gdy woda osiągnie temperaturę 4°C. oC. Powyżej 4 oC, objętość wody wzrasta (woda rozszerza się) wraz ze wzrostem temperatury. I odwrotnie, woda rozszerza się (objętość wody wzrasta), gdy temperatura spada z 4°C. oC do 0 oC. Ta dziwna woda jest znana jako anomalia wodna.
Na przykład, podgrzewamy wodę do temperatury 30 stopni.oC do zamrażarka. Kiedy jesteś w środku zamrażarkaTemperatura wody spada. Wraz ze spadkiem temperatury wody zmniejsza się również jej objętość (woda się kurczy). Gdy temperatura osiągnie 4°C, oC, woda zaczyna się rozszerzać (zwiększa się jej objętość). Rozszerzanie się wody kończy się, gdy temperatura osiągnie 0°C. oC. W odróżnieniu od innych obiektów, które nadal się kurczą (objętość obiektu maleje), gdy temperatura obiektu spada do 0oC.
Gdy obiekt się kurczy (
objętość obiektu zmniejsza się), gęstość lub gęstość obiektu wzrasta. I odwrotnie, gdy obiekt rozszerza się (objętość obiektu wzrasta), gęstość lub masa obiektu maleje. Wzór na gęstość = masa / objętość. Masa obiektu zawsze pozostaje stała. Tymczasem jego objętość może się zmieniać w zależności od temperatury. Woda kurczy się (objętość wody maleje) tylko do temperatury 4°C. oC, dlatego woda ma największą gęstość w temperaturze 4 oC.
Spójrz na poniższy wykres. Pokazuje on zależność między objętością wody a temperaturą.
Korzyści z anomalii wodnych
Korzyści z anomalii wodnych są najbardziej odczuwalne na obszarach o mroźnych zimach. Wraz z nadejściem zimy temperatura powietrza spada. Powierzchnia wody styka się z powietrzem, co powoduje obniżenie temperatury wody na powierzchni rzek i jezior. Wraz ze spadkiem temperatury wody zmniejsza się również jej objętość. Wraz ze spadkiem objętości wody wzrasta jej gęstość. Woda na powierzchni ma większą gęstość niż woda poniżej. Z tego powodu woda na powierzchni opada na dno. Woda poniżej ma większą gęstość, więc unosi się na powierzchni. Proces ten trwa, aż temperatura wody osiągnie 4°C. oC. Pamiętaj, że woda kurczy się (objętość wody maleje) tylko do 4 oC. Dlatego woda ma największą gęstość w temperaturze 4 oC.
Gdy temperatura wody na powierzchni rzeki lub jeziora spadnie poniżej 4°C oW temperaturze 0°C woda na powierzchni rozszerza się (zwiększa się jej objętość). Wraz ze wzrostem objętości wody maleje jej gęstość. Gęstość wody na powierzchni jest mniejsza niż gęstość wody poniżej, więc woda na powierzchni nie może się przemieszczać w dół. Woda na powierzchni pozostaje na powierzchni i zamarza jako pierwsza, gdy temperatura wody spada do 0°C.oC. Ponieważ dochodzi do kontaktu z wodą na powierzchni, woda poniżej, blisko powierzchni, również zaczyna zamarzać, ponieważ temperatura wody spada do 0.oC. I tak dalej. Proces zamarzania rozpoczyna się więc w wodzie na powierzchni. Woda na dnie jeziora lub koryta rzeki zazwyczaj nie zamarza, ponieważ temperatura powietrza nie jest bardzo niska. Ponieważ woda na dnie nie otrzymuje odpowiedniej ilości lodu, ryby i inne organizmy żyjące na dnie jeziora lub koryta rzeki przetrwają zimę.
