Kuelewa Matatizo ya Maji
Kila kitu hupanuka (kiasi huongezeka) wakati halijoto ya kitu huongezeka na kupungua (kiasi hupungua) wakati halijoto ya kitu hupungua. Maji pia hupanuka wakati halijoto inapoongezeka na kupungua wakati halijoto inapungua, lakini si kwa halijoto ya 0 ° C – 4 ° C. Kati ya halijoto ya 0 ° C na 4 ° C, ujazo wa maji hupungua (maji hupungua) kadri halijoto inavyoongezeka. Tukipasha maji joto kwa 0 ° C, maji yanapokuwa moto zaidi, ndivyo ujazo wa maji unavyopungua zaidi. Mchakato wa kusinyaa husimama wakati maji yanafikia halijoto ya 4 ° C. Zaidi ya 4 ° C, ujazo wa maji huongezeka (maji hupanuka) kadri halijoto inavyoongezeka. Kinyume chake, maji hupanuka (kiasi cha maji huongezeka) wakati halijoto inapungua kutoka 4 ° C hadi 0 ° C. Ugeni huu wa maji unajulikana kama anomaly ya maji.
Kwa mfano, tunaweka maji kwenye halijoto ya nyuzi joto 30oC ndani freezer. Ukiwa ndani freezer, halijoto ya maji hupungua. Halijoto ya maji inapopungua, ujazo wa maji pia hupungua (maji hupungua). Inapofikia halijoto ya 4 oC, maji huanza kupanuka (kiasi cha maji huongezeka). Upanuzi wa maji husimama halijoto inapofikia 0 oC. Tofauti na vitu vingine vinavyoendelea kupungua (kiasi cha kitu hupungua) wakati halijoto ya kitu inapungua hadi 0oC.
Wakati kitu kinapungua (
ujazo wa kitu hupungua), msongamano au msongamano wa kitu huongezeka. Kinyume chake, kitu kinapopanuka (kiasi cha kitu huongezeka), msongamano au uzito wa kitu hupungua. Fomula ya msongamano = uzito / ujazo. Uzito wa kitu hubaki bila kubadilika. Wakati huo huo, ujazo wake unaweza kubadilika, kulingana na halijoto. Maji huganda (kiasi cha maji hupungua) hadi joto la 4 pekee. oKwa hivyo, maji yana msongamano mkubwa zaidi katika halijoto ya 4 oC.
Tazama grafu iliyo hapa chini. Grafu hii inaonyesha uhusiano kati ya ujazo wa maji na halijoto.
Faida za kasoro za maji
Faida za kasoro za maji huhisiwa zaidi katika maeneo yenye majira ya baridi kali. Wakati wa baridi kali unapofika, halijoto ya hewa hupungua. Uso wa maji hugusana na hewa, na kusababisha halijoto ya maji kwenye uso wa mito au maziwa kupungua. Kadri halijoto ya maji inavyopungua, ujazo wa maji pia hupungua. Kadri ujazo wa maji unavyopungua, msongamano wa maji huongezeka. Maji kwenye uso yana msongamano mkubwa kuliko maji yaliyo chini. Kwa sababu yana msongamano mkubwa, maji kwenye uso huzama. Maji yaliyo chini yana msongamano mkubwa, kwa hivyo huelea. Mchakato huu unaendelea hadi halijoto ya maji ifikie 4°C. oC. Kumbuka, maji hupungua (kiasi cha maji hupungua) hadi 4 pekee oC. Kwa hivyo, maji yana msongamano mkubwa zaidi katika halijoto ya 4 oC.
Wakati halijoto ya maji kwenye uso wa mto au ziwa inapopungua kuliko nyuzi joto 4 oC, maji juu ya uso hupanuka (kiasi cha maji huongezeka). Kwa sababu ujazo wa maji huongezeka, msongamano wa maji hupungua. Msongamano wa maji juu ya uso ni mdogo kuliko msongamano wa maji yaliyo chini, kwa hivyo maji juu ya uso hayawezi kushuka chini. Maji juu ya uso hubaki juu na kuganda kwanza kadri halijoto ya maji inavyopungua hadi 0°C.oC. Kwa sababu inagusana na maji yaliyo juu ya uso, maji yaliyo chini karibu na uso pia huanza kuganda kadri halijoto ya maji inavyopungua hadi 0.oC. Na kadhalika. Kwa hivyo mchakato wa kugandisha huanza ndani ya maji juu ya uso. Maji chini ya ziwa au chini ya mto kwa kawaida hayagandi kwa sababu halijoto ya hewa si baridi sana. Kwa sababu maji chini hayapokei sehemu yake ya barafu, samaki na viumbe vingine wanaoishi chini ya ziwa au chini ya mto huishi wakati wa baridi.
