Înțelegerea anomaliilor apei
Fiecare obiect se dilată (volumul crește) atunci când temperatura obiectului crește și se micșorează (volumul scade) atunci când temperatura obiectului scade. Apa se dilată, de asemenea, atunci când temperatura crește și se micșorează atunci când temperatura scade, dar nu la temperaturi de 0 ° C – 4 ° C. Între temperaturile de 0 ° C și 4 ° C, volumul apei scade (apa se micșorează) pe măsură ce temperatura crește. Dacă încălzim apa la o temperatură de 0 ° C, cu cât apa este mai fierbinte, cu atât volumul apei scade mai mult. Procesul de contracție se oprește atunci când apa atinge o temperatură de 4 ° C. Peste 4 ° C, volumul apei crește (apa se dilată) pe măsură ce temperatura crește. Invers, apa se dilată (volumul apei crește) atunci când temperatura scade de la 4 ° C la 0 ° C. Această stranietate a apei este cunoscută sub numele de anomalia apei.
De exemplu, punem apă la 30 ° C în congelator . Când este în congelator , temperatura apei scade. Când temperatura apei scade, volumul apei scade și el (apa se micșorează). Când atinge o temperatură de 4 ° C, apa începe să se dilate (volumul apei crește). Dilatarea apei se oprește când temperatura ajunge la 0 ° C. Acest lucru este diferit de alte obiecte care continuă să se micșoreze (volumul obiectului scade) atunci când temperatura obiectului scade la 0 ° C.
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 iarnă. Când sosește iarna, temperatura aerului scade. 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 are loc până când temperatura apei atinge 4 ° C. Rețineți că apa se micșorează (reduce volumul) doar până la 4 ° C. Prin urmare, apa are cea mai mare densitate la 4 ° C.
Când temperatura apei la suprafața unui râu sau lac scade sub 4 ° C, 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 la suprafață și îngheață mai întâi pe măsură ce temperatura apei scade la 0 ° C. 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 ° C. Și așa mai departe. Deci, procesul de înghețare începe cu apa de la suprafață. Apa de pe fundul unui lac sau râu de obicei nu îngheață, deoarece temperatura aerului nu este foarte rece. Deoarece apa de la fund nu primește partea sa de cuburi de gheață, peștii și alte viețuitoare de pe fundul lacului sau râului rămân în viață în timpul iernii.
