Dilatação anômala da água
A água não se comporta termicamente como a maioria dos líquidos. Isto causa conseqüências muito importantes na natureza, em virtude da sua abundância em nosso planeta. Para analisar esse comportamento, imagine que certa quantidade de água a 0 °C é colocada em um recipiente praticamente indilatável.
Aumentando a temperatura, o nível do líquido desce até a temperatura atingir 4 °C. A partir daí, se o aquecimento continua, o nível do líquido passa a elevar-se. A conclusão que se pode tirar desse efeito é a de que, no aquecimento de 0 °C a 4 °C, a água sofre contração. No aquecimento acima de 4 °C, ocorre dilatação.
Isto pode ser mostrado através do gráfico abaixo:
(Pontes de Hidrogênio)
O comportamento irregular da água, ao ter sua temperatura variada, é explicado pela existência de um tipo especial de ligação entre suas moléculas: ligações de hidrogênio. Essa ligação é de natureza elétrica e ocorre entre átomos de hidrogênios ligados aos elementos do grupo FON (flúor, oxigênio e nitrogênio).
As ligações de hidrogênio estabelecem-se pelo fato de as moléculas de água serem polares, isto é, elas apresentam uma certa polaridade elétrica. Então, quando a temperatura de certa quantidade de água aumenta a partir de 0 °C, ocorre dois efeitos que se opõem quanto à sua manifestação macroscópica:
a maior agitação térmica molecular produz um aumento na distância média entre as moléculas, o que se traduz por um aumento de volume (dilatação);
as ligações de hidrogênio se rompem e, devido a esse rompimento, na nova situação de equilíbrio as moléculas se aproximam uma das outras, o que se traduz por uma diminuição de volume (contração).
Ambos os efeitos estão sempre ocorrendo. A predominância de um ou outro efeito é que vai acarretar a dilatação ou contração da água. Daí podermos concluir que, de 0 °C a 4 °C, predomina o segundo efeito (rompimento das pontes de hidrogênio), acarretando contração da água. No aquecimento acima de 4 °C, o efeito predominante passa a ser o primeiro (aumento da distância) e , por isso, ocorre dilatação.
Congelamento de lagos e mares
Em regiões muito frias, com invernos rigorosos, observa-se que os lagos têm sua superfície congelada, mas a água no fundo permanece no estado líquido, com temperatura entre 0 ºC e 4 ºC. Essa ocorrência é providencial, no sentido de preservar a vida aquática no fundo dos lagos e mares dessas regiões. Suponhamos que, num dado instante, a temperatura do ar comece a cair (a partir de 18 ºC, por exemplo).
A água da superfície, em contato com o ar, esfria-se e fica mais densa que a água do fundo. Essa diferença de densidade provoca a movimentação da água: sobe água "quente" e desce água "fria". No entanto, ao ser atingida a temperatura de 4 ºC, essa movimentação cessa, pois, nessa temperatura, a água tem densidade máxima. Se o esfriamento prosseguir, a água da superfície fica menos densa que a água do fundo, não mais sendo possível a troca de posição. A água superficial pode chegar a se congelar, mas a do fundo mantém-se líquida. O resfriamento da água do fundo ocorre muito lentamente, porque tanto a água líquida quanto o gelo conduzem mal o calor.
Água (↑ = Maior) (↓ = Menor)
0°C ↔ 4°C (1 atm) (Atmosfera Metro)
4°C ► ↑Temperatura ↓Volume ↑Densidade
0°C ► ↓Temperatura ↑Volume ↓Densidade
Maioria dos Líquidos
4°C ► ↑Temperatura ↑Volume ↓Densidade
0°C ► ↓Temperatura ↑Volume ↑Densidade
Aumentando a temperatura, o nível do líquido desce até a temperatura atingir 4 °C. A partir daí, se o aquecimento continua, o nível do líquido passa a elevar-se. A conclusão que se pode tirar desse efeito é a de que, no aquecimento de 0 °C a 4 °C, a água sofre contração. No aquecimento acima de 4 °C, ocorre dilatação.
Isto pode ser mostrado através do gráfico abaixo:
(Pontes de Hidrogênio)
O comportamento irregular da água, ao ter sua temperatura variada, é explicado pela existência de um tipo especial de ligação entre suas moléculas: ligações de hidrogênio. Essa ligação é de natureza elétrica e ocorre entre átomos de hidrogênios ligados aos elementos do grupo FON (flúor, oxigênio e nitrogênio).
As ligações de hidrogênio estabelecem-se pelo fato de as moléculas de água serem polares, isto é, elas apresentam uma certa polaridade elétrica. Então, quando a temperatura de certa quantidade de água aumenta a partir de 0 °C, ocorre dois efeitos que se opõem quanto à sua manifestação macroscópica:
a maior agitação térmica molecular produz um aumento na distância média entre as moléculas, o que se traduz por um aumento de volume (dilatação);
as ligações de hidrogênio se rompem e, devido a esse rompimento, na nova situação de equilíbrio as moléculas se aproximam uma das outras, o que se traduz por uma diminuição de volume (contração).
Ambos os efeitos estão sempre ocorrendo. A predominância de um ou outro efeito é que vai acarretar a dilatação ou contração da água. Daí podermos concluir que, de 0 °C a 4 °C, predomina o segundo efeito (rompimento das pontes de hidrogênio), acarretando contração da água. No aquecimento acima de 4 °C, o efeito predominante passa a ser o primeiro (aumento da distância) e , por isso, ocorre dilatação.
Congelamento de lagos e mares
Em regiões muito frias, com invernos rigorosos, observa-se que os lagos têm sua superfície congelada, mas a água no fundo permanece no estado líquido, com temperatura entre 0 ºC e 4 ºC. Essa ocorrência é providencial, no sentido de preservar a vida aquática no fundo dos lagos e mares dessas regiões. Suponhamos que, num dado instante, a temperatura do ar comece a cair (a partir de 18 ºC, por exemplo).
A água da superfície, em contato com o ar, esfria-se e fica mais densa que a água do fundo. Essa diferença de densidade provoca a movimentação da água: sobe água "quente" e desce água "fria". No entanto, ao ser atingida a temperatura de 4 ºC, essa movimentação cessa, pois, nessa temperatura, a água tem densidade máxima. Se o esfriamento prosseguir, a água da superfície fica menos densa que a água do fundo, não mais sendo possível a troca de posição. A água superficial pode chegar a se congelar, mas a do fundo mantém-se líquida. O resfriamento da água do fundo ocorre muito lentamente, porque tanto a água líquida quanto o gelo conduzem mal o calor.
Água (↑ = Maior) (↓ = Menor)
0°C ↔ 4°C (1 atm) (Atmosfera Metro)
4°C ► ↑Temperatura ↓Volume ↑Densidade
0°C ► ↓Temperatura ↑Volume ↓Densidade
Maioria dos Líquidos
4°C ► ↑Temperatura ↑Volume ↓Densidade
0°C ► ↓Temperatura ↑Volume ↑Densidade
Comentários
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Hm..... interessante ^^
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Agora que fui ver a Neko no seu avatar, não sabia que você gostava de K project *-*
E gostei do tópico, gosto de posts que tenham conteúdo. -
Agora que fui ver a Neko no seu avatar, não sabia que você gostava de K project *-*
E gostei do tópico, gosto de posts que tenham conteúdo.
Obrigado, e eu gostei dos peitos deste avatar e-e Eu nem sabia de que anime era '-' Vou voltar ao antigo, gosto mais dele. -
Tem como dar uma explicada menos cientifica tô no 8º ano ainda cara -.-
Obrigado, e eu gostei dos peitos deste avatar e-e Eu nem sabia de que anime era '-' Vou voltar ao antigo, gosto mais dele. -
Discord escreveu:
Obrigado, e eu gostei dos peitos deste avatar e-e Eu nem sabia de que anime era '-' Vou voltar ao antigo, gosto mais dele.
São partes que realmente chamam a atenção, por isso gosto da Neko ;-; Procurou o avatar no google? hue
Também gosto mais desse, é uma fanart né? -
Tem como dar uma explicada menos cientifica tô no 8º ano ainda cara -.-
isso é assunto de 2 colegial e-e Já estou na faculdade, indo para o 1 ano de direito '-'
São partes que realmente chamam a atenção, por isso gosto da Neko ;-; Procurou o avatar no google? hue
Também gosto mais desse, é uma fanart né?
Um amigo meu aqui do fórum passou para mim os 2 e-e Deve ser uma fanart... -
Hm..... interessante tudo
