Sự giãn nở nước không thường xuyên là gì?

các Sự giãn nở nước không đều nó là một tài sản vật chất làm cho nước trải qua một quá trình mở rộng khi nó đóng băng.

Nó được coi là một tài sản bất thường, bởi vì hầu hết các yếu tố mở rộng với nhiệt và co lại với cái lạnh. Tuy nhiên, trong nước, quá trình giãn nở xảy ra ở bất kỳ hai thay đổi nhiệt độ nào.

Thông thường, nước được coi là chất lỏng phổ biến nhất vì sự phong phú của nó trên Trái đất. Nhưng trong thực tế thì ngược lại: tính chất dị thường của nó làm cho nó trở thành chất lỏng không điển hình nhất.

Tuy nhiên, chính những đặc tính bất thường của chúng đã cho phép sự phát triển của sự sống trên Trái đất.

Sự giãn nở nhiệt và mật độ của cơ thể

Sự giãn nở hoặc giãn nở nhiệt là hiện tượng xảy ra khi kích thước của vật thể tăng lên do sự thay đổi nhiệt độ của nó.

Khi nhiệt độ của cơ thể tăng lên, điều này khiến các phân tử của nó di chuyển với tốc độ lớn hơn. Chuyển động này gây ra một không gian lớn hơn giữa các phân tử này và không gian mới này làm cho kích thước đối tượng tăng lên.

Điều quan trọng là phải nhớ rằng không phải tất cả các cơ thể mở rộng như nhau. Ví dụ, các kim loại như nhôm và thép là các nguyên tố mà khi được nung nóng sẽ đạt được độ giãn nở lớn hơn thủy tinh.

Khi cơ thể trải qua quá trình giãn nở nhiệt, nó không chỉ thay đổi kích thước mà cả mật độ của nó.

Mật độ là lượng vật chất chứa trong một đơn vị thể tích. Nói cách khác, đây là tổng số phân tử mà một nguyên tố có trong một không gian nhất định.

Ví dụ, thép có mật độ cao hơn lông vũ. Đó là lý do tại sao một kg thép chiếm ít không gian hơn một kg lông.

Khi một cơ thể mở rộng, nó giữ lại cùng một khối lượng nhưng làm tăng không gian mà nó chiếm giữ. Do đó, khi nhiệt độ tăng, kích thước cũng tăng nhưng mật độ giảm.

Sự giãn nở bất thường của nước

Sự giãn nở nhiệt trong nước thể hiện những đặc điểm đặc biệt cơ bản để bảo tồn sự sống.

Một mặt, khi nước được làm nóng, nó trải qua quá trình giãn nở giống như hầu hết các cơ thể. Các phân tử của nó tách ra và mở rộng biến thành hơi nước.

Tuy nhiên, khi nó nguội đi, một quá trình duy nhất xảy ra: khi nhiệt độ giảm xuống, chất lỏng này bắt đầu nén.

Nhưng khi nó đạt đến 4 ° C, nó sẽ mở rộng. Cuối cùng, khi nó đạt đến 0 ° C, nhiệt độ cần thiết để đóng băng, khối lượng của nó tăng lên đến 9%.

Điều này là do các phân tử nước đóng băng được nhóm lại trong các cấu trúc khác nhau từ các vật liệu khác, để lại khoảng trống lớn giữa chúng. Do đó chiếm một thể tích lớn hơn nước ở trạng thái lỏng.

Một ví dụ hàng ngày trong đó hiện tượng này có thể được quan sát là việc chuẩn bị nước đá trong thùng đá. Khi các thùng chứa đầy nước ở trạng thái lỏng, không thể đổ đầy chúng qua mép vì nó rõ ràng sẽ tràn.

Tuy nhiên, khi tháo băng có thể quan sát cách nó nhô ra khỏi thùng đá. Chứng tỏ rằng khối lượng này đã tăng lên trong quá trình đóng băng.

Rõ ràng, khi các phân tử nước chuyển thành băng mở rộng, mật độ của chúng cũng giảm. Do đó, nước đóng băng ít đậm đặc hơn nước lỏng, điều này mang lại cho băng tính chất nổi.

Điều này có thể được nhìn thấy trong các ví dụ rất đơn giản như khi nước đá được đặt trên đồ uống nổi trong ly.

Nhưng nó cũng có thể được quan sát trong các hiện tượng tự nhiên lớn như lớp băng hình thành trên nước mùa đông và thậm chí là sự tồn tại của tảng băng trôi.

Tầm quan trọng của sự giãn nở nước không đều

Sự giãn nở bất thường của nước không chỉ là một sự tò mò khoa học. Đó cũng là một hiện tượng đóng vai trò cơ bản trong sự phát triển của sự sống trên Trái đất, cả trong và ngoài nước.

Trong đời sống thủy sinh

Trong các vùng nước như hồ, có thể quan sát thấy rằng khi mùa đông đến, lớp nước đóng băng phía trên. Tuy nhiên, nước bên dưới được giữ ở trạng thái lỏng.

Nếu băng dày hơn nước, tảng băng này sẽ chìm xuống. Điều này sẽ khiến một lớp chất lỏng mới tiếp xúc với cái lạnh của khí quyển và đóng băng cho đến khi nó sụp đổ. Bằng cách này, tất cả nước trong hồ sẽ đóng băng, gây nguy hiểm cho cuộc sống dưới nước.

Tuy nhiên, nhờ tính chất bất thường của nước, một hiện tượng khác xảy ra. Khi lớp bề mặt đóng băng, nước ở dưới nó được giữ ở nhiệt độ 4 ° C.

Điều này xảy ra bởi vì nước đạt mật độ cao nhất ở 4 ° C, có nghĩa là nước dưới đáy sẽ luôn ở mức tối đa ở nhiệt độ này.

Nếu cuối cùng nó tăng lên, mật độ sẽ đẩy nó về phía bề mặt nơi tảng băng sẽ đóng băng lại.

Nhờ hiện tượng này, nhiệt độ của các vùng nước vẫn ổn định và được bảo vệ khỏi cái lạnh của khí quyển. Điều này đảm bảo sự sống sót của các loài động vật và thực vật sống dưới nước.

4 độ, là những gì tạo ra sự khác biệt cho tất cả các sinh vật sống trong vùng nước của cực như cá voi sát thủ và hải cẩu.

Trong cuộc sống ngoài nước

Sự sống của con người và nói chung tất cả các dạng sống tồn tại trên Trái đất, cũng được hưởng lợi từ những phẩm chất dị thường của nước.

Một mặt, cần phải xem xét rằng hầu hết oxy đến từ các loài khác nhau tạo nên thực vật phù du. Lối sống này sẽ không tồn tại nếu đại dương có thể đóng băng và điều này sẽ cản trở sự phát triển của đời sống con người và động vật.

Mặt khác, sự giãn nở không đều của nước cũng ảnh hưởng đến dòng hải lưu. Do đó, nó cũng có ảnh hưởng đến điều kiện khí hậu của hành tinh.

Tài liệu tham khảo

1. Chaplin, M. (S.F.). Giải thích về sự bất thường mật độ của nước. Lấy từ: lsbu.ac.uk
2. Helmenstine, A. (2017). Tại sao Ice Float? Lấy từ: thinkco.com
3. Trẻ em & Khoa học. (S.F.). Sự bất thường của nước. Lấy từ: vias.org
4. Meier, M. (2016). Băng Lấy từ: britannica.com
5. Học tập.com. (S.F.). Mở rộng nhiệt: Định nghĩa, phương trình và ví dụ. Lấy từ: học.com.