Ce este dilatarea neregulată a apei?

4622
Jonah Lester

expansiune neregulată a apei Este o proprietate fizică care face ca apa să treacă printr-un proces de expansiune atunci când îngheață. Este considerată o proprietate neregulată, deoarece majoritatea elementelor se extind în căldură și se contractă în frig. Cu toate acestea, în apă, procesul de expansiune are loc în oricare dintre cele două schimbări de temperatură.

Apa este de obicei considerată cel mai frecvent lichid din cauza abundenței sale pe Pământ. Dar, în realitate, este opusul: proprietățile sale anormale îl fac cel mai atipic lichid.

Sursa imaginii: Wikimedia.org.

Cu toate acestea, tocmai proprietățile sale neregulate au permis dezvoltarea vieții pe Pământ..

Expansiunea termică și densitatea corpurilor

Expansiunea termică sau expansiunea este un fenomen care apare atunci când dimensiunea unui obiect crește datorită unei modificări a temperaturii sale..

Când temperatura unui corp crește, acest lucru face ca moleculele sale să se miște mai repede. Această mișcare determină un spațiu mai mare între aceste molecule și acest nou spațiu determină creșterea dimensiunii obiectului..

Este important de reținut că nu toate corpurile se extind la fel. De exemplu, metalele precum aluminiul și oțelul sunt elemente care, atunci când sunt încălzite, ating o expansiune mai mare decât sticla..

Atunci când un corp suferă expansiune termică, nu numai că dimensiunea lui se schimbă, ci și densitatea sa.

Densitatea este cantitatea de materie conținută într-o unitate de volum. Acesta este, cu alte cuvinte, numărul total de molecule pe care le are un element într-un spațiu dat..

De exemplu, oțelul are o densitate mai mare decât penele. De aceea, un kilogram de oțel ocupă mai puțin spațiu decât un kilogram de pene..

Când un corp se extinde, acesta păstrează aceeași masă, dar crește spațiul pe care îl ocupă. Prin urmare, atunci când temperatura crește, crește și dimensiunea, dar densitatea scade.

Dilatarea neregulată a apei

Expansiunea termică în apă are caracteristici speciale care sunt esențiale pentru conservarea vieții.

Pe de o parte, atunci când apa este încălzită, aceasta suferă același proces de expansiune ca majoritatea corpurilor. Moleculele sale se separă și se extind, transformându-se în vapori de apă.

Cu toate acestea, când se răcește, are loc un proces unic: pe măsură ce temperatura scade, acest lichid începe să se comprime.

Dar când atinge 4 ° C, se extinde. În cele din urmă, când atinge 0 ° C, temperatura necesară înghețării sale, volumul său crește cu până la 9%.

Acest lucru se datorează faptului că moleculele de apă înghețată se adună împreună în structuri diferite decât alte materiale, care lasă spații mari între ele. Prin urmare, acestea ocupă un volum mai mare decât apa în stare lichidă..

Un exemplu de zi cu zi în care se poate observa acest fenomen este prepararea gheții în găleți de gheață. Când gălețile de gheață sunt umplute cu apă în stare lichidă, este imposibil să le umpleți deasupra jantei, deoarece, evident, s-ar vărsa..

Cu toate acestea, atunci când îndepărtați gheața, este posibil să observați cum iese din cupele de gheață. Demonstrând astfel că volumul acestuia a crescut în timpul procesului de îngheț.

Evident, când moleculele de apă transformate în gheață se extind, densitatea lor scade, de asemenea. Prin urmare, apa înghețată este mai puțin densă decât apa lichidă, ceea ce conferă gheții proprietatea de a pluti..

Acest lucru poate fi observat în exemple foarte simple, cum ar fi atunci când gheața care a fost pusă într-o băutură plutește în pahar..

Dar poate fi observat și în fenomene naturale mari, cum ar fi stratul de gheață care se formează pe apă iarna și chiar în existența aisbergurilor..

Importanța expansiunii neregulate a apei

Dilatarea neregulată a apei nu este doar o curiozitate științifică. Este, de asemenea, un fenomen care a jucat un rol fundamental în dezvoltarea vieții pe Pământ, atât în ​​interiorul cât și în afara apei..

În viața acvatică

În corpurile de apă, cum ar fi lacurile, este posibil să observăm că, când vine iarna, stratul superior al apei îngheață. Cu toate acestea, apa de mai jos rămâne în stare lichidă.

Dacă gheața ar fi mai densă decât apa, acest strat înghețat s-ar scufunda. Acest lucru ar expune un nou strat lichid la frigul atmosferei și ar îngheța pentru a se scufunda. În acest fel, toată apa din lacuri ar îngheța, punând în pericol viața subacvatică.

Cu toate acestea, datorită proprietăților neregulate ale apei, apare un fenomen diferit. Când stratul de suprafață îngheață, apa de sub acesta este menținută la o temperatură de 4 ° C.

Acest lucru se întâmplă datorită faptului că apa atinge cea mai mare densitate la 4 ° C, adică apa de jos va fi întotdeauna la maxim la această temperatură.

Dacă în cele din urmă ar crește, densitatea l-ar împinge spre suprafața unde placa de gheață ar îngheța din nou..

Datorită acestui fenomen, temperatura corpurilor de apă rămâne stabilă și protejată de frigul atmosferei. Acest lucru garantează supraviețuirea speciilor de animale și plante care trăiesc în apă..

Aceste 4 grade sunt cele care fac diferența pentru toate creaturile care trăiesc în apele polilor, cum ar fi orcele și focile crabeater..

În viața din apă

Viața umană și, în general, toate formele de viață care există pe Pământ, beneficiază, de asemenea, de calitățile anormale ale apei.

Pe de o parte, este necesar să se ia în considerare faptul că cea mai mare parte a oxigenului provine din diferitele specii care alcătuiesc fitoplanctonul. Această formă de viață nu ar supraviețui dacă oceanele ar putea îngheța și acest lucru ar împiedica dezvoltarea vieții umane și animale.

Pe de altă parte, dilatarea neregulată a apei afectează și curenții oceanici. Prin urmare, are și efecte asupra condițiilor climatice ale planetei..

Referințe

  1. Chaplin, M. (S.F.). Explicația anomaliilor densității apei. Recuperat de la: lsbu.ac.uk
  2. Helmenstine, A. (2017). De ce plutește gheața? Recuperat de pe: thoughtco.com
  3. Copii și știință. (S.F.). Anomalia apei. Recuperat de pe: vias.org
  4. Meier, M. (2016). Gheaţă. Recuperat de pe: britannica.com
  5. Study.com. (S.F.). Extindere termică: definiție, ecuație și exemple. Recuperat de la: study.com.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.