Înțelegerea anomaliilor apei
Fiecare obiect se dilată (volumul obiectului crește) atunci când temperatura obiectului crește și obiectul se micșorează (volumul obiectului scade) atunci când suhu Obiectul se micșorează. Apa se dilată și ea atunci când temperatura sa crește și se contractă atunci când temperatura sa scade, dar nu la 0°C.oC - 4oC. Între temperaturile 0 oC la 4 oC, volumul apei scade (apa se micșorează) pe măsură ce temperatura crește. Dacă încălzim apa la o temperatură de 0 oC, cu cât apa este mai fierbinte, cu atât volumul apei scade mai mult. Procesul de contracție se oprește când apa atinge o temperatură de 4 oC. Peste 4 oC, volumul apei crește (apa se dilată) pe măsură ce temperatura crește. Invers, apa se dilată (volumul apei crește) când temperatura scade de la 4 oC la 0 oC. Această apă ciudată este cunoscută sub numele de anomalie a apei.
De exemplu, punem apa la o temperatură de 30oC în congelatorCând înăuntru congelator, temperatura apei scade. Când temperatura apei scade, volumul apei scade și el (apa se micșorează). Când atinge o temperatură de 4 oC, apa începe să se dilate (volumul apei crește). Expansiunea apei se oprește când temperatura atinge 0 oC. Diferit de alte obiecte care continuă să se micșoreze (volumul obiectului scade) atunci când temperatura obiectului scade la 0oC.
Când un obiect se micșorează (
volumul obiectului scade), densitate sau densitatea unui obiect crește. Invers, atunci când un obiect se extinde (volumul obiectului crește), densitatea sau masa obiectului scade. Formula pentru densitate = masă / volum. Masa unui obiect rămâne întotdeauna constantă. Între timp, volumul său se poate modifica, în funcție de temperatură. Apa se contractă (volumul apei scade) doar până la o temperatură de 4 oPrin urmare, apa are cea mai mare densitate la o temperatură de 4°C. oC.
Priviți graficul de mai jos. Acest grafic arată relația dintre volumul apei și temperatură.
Beneficiile anomaliilor apei
Beneficiile anomaliilor apei se resimt cel mai mult în zonele cu ierni reci. Când sosește iarna, temperaturile aerului scad. Suprafața apei intră în contact cu aerul, determinând scăderea temperaturii apei de la suprafața râurilor sau lacurilor. Pe măsură ce temperatura apei scade, volumul apei scade și el. Pe măsură ce volumul apei scade, densitatea apei crește. Apa de la suprafață are o densitate mai mare decât apa de dedesubt. Deoarece are o densitate mai mare, apa de la suprafață se scufundă. Apa de dedesubt are o densitate mai mare, așa că plutește. Acest proces continuă până când temperatura apei ajunge la 4°C. oC. Rețineți că apa se micșorează (volumul apei scade) doar până la 4 oC. Prin urmare, apa are cea mai mare densitate la o temperatură de 4 oC.
Când temperatura apei la suprafața râului sau a lacului scade sub 4 grade oC, apa de la suprafață se dilată (volumul apei crește). Deoarece volumul apei crește, densitatea apei scade. Densitatea apei de la suprafață este mai mică decât densitatea apei de dedesubt, astfel încât apa de la suprafață nu se poate mișca în jos. Apa de la suprafață rămâne deasupra și îngheață mai întâi pe măsură ce temperatura apei scade la 0°C.oC. Deoarece intră în contact cu apa de la suprafață, apa de dedesubt, aproape de suprafață, începe și ea să înghețe pe măsură ce temperatura apei scade la 0.oC. Și așa mai departe. Deci procesul de înghețare începe în apa de la suprafață. Apa de pe fundul unui lac sau al albiei unui râu de obicei nu îngheață deoarece temperatura aerului nu este foarte scăzută. Deoarece apa de pe fund nu primește partea sa de gheață, peștii și alte creaturi care trăiesc pe fundul lacului sau al albiei râului supraviețuiesc iernii.
