O que é dilatação irregular da água?

A expansão irregular de água é uma propriedade física que faz com que a água passa por uma expansão, uma vez que congela.

É considerado uma propriedade irregular, porque a maioria dos elementos se expande com o calor e se contrai com o frio. No entanto, na água, o processo de expansão ocorre em uma das duas mudanças de temperatura.

O que é dilatação irregular da água? 1

Fonte da imagem: Wikimedia.org.

Normalmente, a água é considerada o líquido mais comum devido à sua abundância na Terra. Mas, na realidade, é exatamente o oposto: suas propriedades anômalas o tornam o líquido mais atípico.

No entanto, são precisamente suas propriedades irregulares que permitiram o desenvolvimento da vida na Terra.

Expansão térmica e densidade de corpos

A expansão térmica ou expansão é um fenômeno que ocorre quando o tamanho de um objeto aumenta devido a uma mudança na temperatura.

Quando a temperatura do corpo aumenta, isso faz com que suas moléculas se movam mais rapidamente. Esse movimento significa que há mais espaço entre essas moléculas e esse novo espaço faz com que o tamanho do objeto aumente.

É importante ter em mente que nem todos os corpos se expandem igualmente. Por exemplo, metais como alumínio e aço são elementos que quando aquecidos atingem maior expansão que o vidro.

Quando um corpo sofre expansão térmica, ele não apenas altera seu tamanho, mas também sua densidade.

Densidade é a quantidade de matéria contida em uma unidade de volume. Em outras palavras, esse é o número total de moléculas que um elemento possui em um determinado espaço.

Por exemplo, o aço tem uma densidade mais alta que as penas. É por isso que um quilo de aço ocupa menos espaço que um quilo de penas.

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Quando um corpo se expande, retém a mesma massa, mas aumenta o espaço que ocupa. Portanto, quando a temperatura aumenta, o tamanho também aumenta, mas a densidade diminui.

Dilatação irregular de água

A expansão térmica na água possui características especiais essenciais para a preservação da vida.

Por um lado, quando a água é aquecida, ela sofre o mesmo processo de dilatação que a maioria dos corpos. Suas moléculas se separam e expandem transformando-se em vapor d’água.

No entanto, quando esfria, ocorre um processo único: quando a temperatura cai, esse líquido começa a se comprimir.

Mas quando atinge 4 ° C, ele se expande. Finalmente, quando atinge 0 ° C, a temperatura necessária para o congelamento, seu volume aumenta até 9%.

Isso ocorre porque as moléculas de água congelada são agrupadas em estruturas diferentes das de outros materiais, que deixam grandes espaços entre elas. Portanto, eles ocupam um volume maior do que a água no estado líquido.

Um exemplo cotidiano no qual esse fenômeno pode ser observado é a preparação de gelo em baldes de gelo. Quando os baldes são cheios de água no estado líquido, é impossível enchê-los acima da borda, porque obviamente derramariam.

No entanto, ao remover o gelo, é possível observar como ele se projeta dos baldes. Assim, demonstrando que seu volume aumentou durante o processo de congelamento.

Obviamente, quando as moléculas de água convertidas em gelo se expandem, sua densidade também diminui. Portanto, a água congelada é menos densa que a água líquida, o que confere ao gelo a propriedade de flutuar.

Isso pode ser visto em exemplos muito simples, como quando o gelo que foi colocado em uma bebida flutua no copo.

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Mas isso também pode ser observado em grandes fenômenos naturais, como a camada de gelo que se forma na água do inverno e até na existência de icebergs.

A importância da expansão irregular da água

A dilatação irregular da água não é apenas uma curiosidade científica. É também um fenômeno que desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento da vida na Terra, tanto dentro como fora da água.

Na vida aquática

Em massas de água como lagos, é possível observar que, quando o inverno chega, a camada superior de água congela. No entanto, a água abaixo permanece em estado líquido.

Se o gelo fosse mais denso que a água, essa camada de gelo afundaria. Isso faria com que uma nova camada líquida fosse exposta ao frio da atmosfera e congelasse. Dessa forma, toda a água dos lagos congelaria, colocando em risco a vida subaquática.

No entanto, graças às propriedades irregulares da água, ocorre um fenômeno diferente. Quando a camada superficial congela, a água abaixo dela é armazenada a uma temperatura de 4 ° C.

Isso acontece graças ao fato de a água atingir sua maior densidade a 4 ° C, ou seja, a água do fundo sempre será máxima a essa temperatura.

Se eventualmente aumentasse, a densidade o empurrava para a superfície onde a camada de gelo a congelaria novamente.

Graças a esse fenômeno, a temperatura dos corpos d’água permanece estável e protegida do frio da atmosfera. Isso garante a sobrevivência das espécies animais e vegetais que vivem na água.

Esses 4 graus são o que fazem a diferença para todas as criaturas que vivem nas águas dos pólos, como baleias assassinas e focas-do-caranguejo.

Na vida fora da água

A vida humana e, em geral, todas as formas de vida que existem na Terra, também se beneficiam das qualidades anômalas da água.

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Por um lado, é necessário considerar que a maior parte do oxigênio provém das diferentes espécies que compõem o fitoplâncton. Esse modo de vida não sobreviveria se os oceanos pudessem congelar e isso dificultaria o desenvolvimento da vida humana e animal.

Por outro lado, a expansão irregular da água também afeta as correntes oceânicas. Portanto, também tem efeitos nas condições climáticas do planeta.

Referências

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  2. Helmenstine, A. (2017). Por que o gelo flutua? Recuperado de: thoughtco.com
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