Su Anormalliklerini Anlamak
Her cisim, sıcaklığı arttığında genleşir (hacmi artar) ve sıcaklığı azaldığında büzülür (hacmi azalır). Su da sıcaklığı arttığında genleşir ve sıcaklığı azaldığında büzülür, ancak 0 ° C ile 4 ° C arasındaki sıcaklıklarda bu durum geçerli değildir. 0 ° C ile 4 ° C arasındaki sıcaklıklarda , sıcaklık arttıkça suyun hacmi azalır (su büzülür). Suyu 0 ° C'de ısıtırsak , su ne kadar sıcak olursa, hacmi o kadar azalır. Büzülme süreci, su 4 ° C sıcaklığa ulaştığında durur. 4 ° C'nin üzerinde, sıcaklık arttıkça suyun hacmi artar (su genleşir). Tersine, sıcaklık 4 ° C'den 0 ° C'ye düştüğünde su genleşir (su hacmi artar). Suyun bu garipliği , su anomalisi olarak bilinir.
Örneğin, 30 ° C'deki suyu dondurucuya koyalım. Dondurucuya konulduğunda suyun sıcaklığı düşer. Suyun sıcaklığı düştüğünde, suyun hacmi de azalır (su büzülür). Sıcaklık 4°C'ye ulaştığında , su genleşmeye başlar (suyun hacmi artar). Sıcaklık 0 ° C'ye ulaştığında suyun genleşmesi durur. Bu durum, sıcaklığı 0 ° C'ye düştüğünde büzülmeye devam eden (nesnenin hacmi azalan) diğer nesnelerden farklıdır.
Bir nesne küçüldüğünde (
cismin hacmi azalır. yoğunluk Ya da bir cismin yoğunluğu artar. Tersine, bir cisim genleştiğinde (cismin hacmi arttığında), cismin yoğunluğu veya kütlesi azalır. Yoğunluk formülü = kütle / hacimdir. Bir cismin kütlesi her zaman sabit kalır. Bu arada, hacmi sıcaklığa bağlı olarak değişebilir. Su, yalnızca 4°C'ye kadar olan sıcaklıklarda büzülür (suyun hacmi azalır). oDolayısıyla suyun yoğunluğu 4°C'de en yüksektir. oC.
Aşağıdaki grafiğe bakın. Bu grafik, su hacmi ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi göstermektedir.
Su anomalilerinin faydaları
Su anomalilerinin faydaları en çok kış mevsiminin yaşandığı bölgelerde hissedilir. Kış geldiğinde hava sıcaklığı düşer. Su yüzeyi havayla temas eder ve bu da nehir veya göllerin yüzeyindeki suyun sıcaklığının düşmesine neden olur. Su sıcaklığı düştükçe su hacmi de azalır. Su hacmi azaldıkça su yoğunluğu artar. Yüzeydeki suyun yoğunluğu alttaki sudan daha yüksektir. Daha yüksek yoğunluğa sahip olduğu için yüzeydeki su batar. Alttaki su daha yüksek yoğunluğa sahip olduğundan yüzer. Bu süreç, su sıcaklığı 4 ° C'ye ulaşana kadar devam eder. Unutmayın, su sadece 4 ° C'ye kadar büzülür (hacmi azalır) . Bu nedenle, su en yüksek yoğunluğuna 4 ° C'de ulaşır.
Bir nehir veya gölün yüzeyindeki su sıcaklığı 4 ° C'nin altına düştüğünde, yüzeydeki su genleşir (suyun hacmi artar). Suyun hacmi arttığı için suyun yoğunluğu azalır. Yüzeydeki suyun yoğunluğu, alttaki suyun yoğunluğundan daha düşük olduğundan, yüzeydeki su aşağı doğru hareket edemez. Yüzeydeki su üstte kalır ve su sıcaklığı 0 ° C'ye düştüğünde önce donar . Yüzeydeki suyla temas ettiği için, yüzeye yakın alttaki su da su sıcaklığı 0 ° C'ye düştüğünde donmaya başlar. Ve bu böyle devam eder. Yani donma süreci yüzeydeki suyla başlar. Bir göl veya nehrin dibindeki su genellikle donmaz, çünkü hava sıcaklığı çok soğuk değildir. Dipteki su buz küplerinden payını almadığı için, göl veya nehrin dibindeki balıklar ve diğer canlılar kış boyunca hayatta kalır.
