Bir madde ısıtıldığında, molekülleri çalkalanacak şekilde enerji alır, daha büyük bir hacim işgal etmeye başlar, yani genişlemeye uğrar. Bir madde soğutulduğunda, enerji kaybettiğinden ve molekülleri birbirine çok yakın olma eğiliminde olduğundan, hacimde bir daralmaya neden olduğu için bunun tersi meydana gelir. Bu, normalde katı haldeki maddenin sıvı halde olduğundan daha az hacim kaplamasına neden olur.
Çoğu maddede olanın aksine, su anormal bir davranışa sahiptir: 0 ile 4º C arasında ısıtıldığında, acı çeker. büzülür ve sonra genişlemeye başlar, yani su katı haldeyken, bu aralıkta sıvı halde olduğundan daha büyük bir hacme sahiptir. sıcaklık. Bu düzensiz su davranışı aşağıdaki grafikle gösterilebilir:
Su hacmi 0 ile 4°C arasında azalır ve daha sonra artmaya başlar.
Bu aralıkta suyun hacmi azalır ve kütlesi sabit tutulursa, yoğunluk Kütle ve hacim arasındaki oran olan su miktarı, su 4ºC'deyken maksimum olacaktır. Grafiğe bakın:
Bu grafik, sıcaklık 4°C olduğunda suyun yoğunluğunun maksimum olduğunu göstermektedir.
Ama anormal genişlemenin nedeni nedir? sudan? Bu açıklama moleküler yapılarında bulunur. Su molekülleri denilen kimyasal bağlarla birleştirilir. Hidrojen bağları.
Su sıcaklığı 0ºC'nin üzerine çıktığında, hidrojen bağları kırılmaya başlar ve moleküller arasında bir yakınlaşmaya neden olur. Bu etki, moleküllerin birbirinden ayrılmasına neden olan ve hacimleri küçülecek şekilde daha büyük bir hacim işgal etmelerine neden olan moleküler termal ajitasyonun üstesinden gelir.
Sıcaklık 4ºC'yi aştığında, hidrojen bağlarının sayısı zaten çok düşüktür. Bu şekilde, moleküler mesafe, hacminde bir artışla birlikte hakim olmaya başlar.
Bu düzensiz su davranışı, buzun su üzerinde yüzdüğü gerçeği de dahil olmak üzere birçok doğal olayı açıklar. Göllerin yüzeyinin donduğu ve dipte suyun kaldığı çok soğuk bölgelerde ne olur? sıvı. Su 4ºC'de maksimum yoğunluğa sahip olduğundan altta kalır ve termal konveksiyon yapar. ısı değişimi yoğunluk farkından kaynaklanmaktadır.
Mariane Mendes tarafından
Fizik Mezunu
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-agua-seu-comportamento-irregula.htm
