A água é um composto que existe em três formas: sólido, líquido e gás. A forma sólida da água é gelo, a forma líquida é água e a forma gasosa é chamada de vapor ou vapor. Normalmente, o gelo flutua na forma líquida da água, ao contrário de outros sólidos que afundam quando colocados na água. O comportamento único da água tem sido uma discussão em muitos fóruns, já que tanto o gelo quanto a água são água.
Por que o gelo flutua?
O gelo flutua na água porque é menos denso que a água. O Princípio de Arquimedes afirma que, para um objeto flutuar na água, ele precisa deslocar uma quantidade igual de água. Normalmente, os objetos sólidos são mais densos que os líquidos. A lógica é apoiada pela química, uma vez que as moléculas que compõem os sólidos estão fortemente ligadas umas às outras, tornando-as mais compactas. Assim, eles são mais pesados que líquidos e gases. No entanto, o gelo é uma exceção porque é menos denso do que a água e, portanto, flutua sobre ele.
Na maioria dos casos, o resfriamento de um líquido leva a um aumento em sua densidade até se tornar sólido. Nesse ponto, atinge sua densidade máxima. A água se comporta de maneira ligeiramente diferente em comparação com outros líquidos. Conforme você continua a resfriar a água, sua densidade aumenta. No entanto, em vez de atingir sua densidade máxima quando congela, atinge a maior densidade em 4 graus Celsius. O resfriamento da água além dos graus 4 leva a uma diminuição em sua densidade devido à natureza única das ligações de hidrogênio. Quando a água se torna gelo, ela tem uma densidade menor que a da água. Mais especificamente, a água é 9% menos densa que a água, ocupando, assim, 9% de espaço extra. Consequentemente, um litro de gelo pesa menos de um litro de água. A razão para isso é que as ligações de hidrogênio na água são mais compactas na forma líquida, mas menos compactas no estado sólido.
O gelo também flutua devido às complexidades da flutuação versus a força gravitacional. A força de empuxo é um “empurrão para cima” para a densidade do líquido. Por outro lado, a gravidade é um “puxão para baixo” que se relaciona com a densidade do líquido. Para um sólido flutuar em um líquido, o empurrão para cima deve ser maior que a tração para baixo. Portanto, sempre que o gelo é colocado sobre a água, o impulso para cima é maior do que a tração para baixo.
Qual é o significado do gelo flutuando na água?
A propriedade única da água que flutua na água possibilita a sobrevivência de peixes que vivem em corpos d'água que congelam durante o inverno. Os corpos d'água congelam de cima para baixo, permitindo que os peixes vivam em circunstâncias normais, apesar da superfície congelada. Se o contrário fosse verdade, o gelo iria deslocar a água para o topo fazendo com que ela também congelasse. Como resultado, rios e lagos congelariam, levando à morte de toda a vida marinha.
