Dilatacin anmala del agua

Dilatacin anmala del agua

A temperatura ambiente, el agua se dilata cuando la temperatura sube y se contrae cuando baja. Pero prximo al punto de congelacin, a los 0 C ocurre lo contrario, lo cual es muy importante para la preservacin de la vida.

Segn esta curva, su densidad mxima es a 4C, es decir al estado lquido, y a 0C, al estado slido, es menor. Para comprender esta propiedad supngase que por efecto del calor externo, la masa slida comienza a fundirse. En esta transformacin, un nmero relativamente pequeo de molculas adquiere energa cintica suficiente como para que se rompan sus enlaces de hidrgeno. Estas molculas se liberan de la red cristalina que comienza a desmoronarse y quedan ocupando los huecos hexagonales que forman canales, con lo cual comienza a aumentar la masa por unidad de volumen. A medida que crece la energa externa aumenta la densidad del agua lquida, porque se ocupan mas espacios vacos hasta llegar al mximo de 4C. Esta es la razn por la cual el hielo es menos denso que el agua y por lo tanto flota sobre ella.Al mismo tiempo que el agua se calienta, se expande y por lo tanto disminuye su densidad. Estos dos procesos, ocupado de huecos hexagonales y expansin trmica actan en sentidos contrarios. De 0C a 4C predomina el proceso de llenado de huecos y el agua se torna ms densa. Sobre 4C predomina la expansin trmica con la consiguiente disminucin de densidad. Las variaciones de densidad del agua con la temperatura tienen una profunda repercusin en el medio ambiente. En cuerpos de agua, como un lago, el agua a 4C, que es la ms densa, se sumerge hasta el fondo mientras que el agua sobre 4C, que es menos densa, sube a la parte superior. Este desplazamiento de agua, por conveccin, produce que la casi totalidad del cuerpo alcance los 4C. Bajo esta temperatura la densidad disminuye, pero como el agua no es ms pesada que la que est a 4C, no se desplaza hacia el fondo sino que permanece en la superficie hasta que a 0C se congela. La capa de hielo que se forma, que es menos densa, no se sumerge y como queda sobre la superficie del cuerpo de agua forma una capa aislante que evita que el agua interior se congele. Si el hielo llegara al fondo, no podra aislar el interior del cuerpo del fro ambiental, por lo que todo el cuerpo se congelara, y los peces y otros organismos vivos moriran.

Cuando el agua se congela en los intersticios de las rocas, la expansin del hielo que se produce puede partirlas en trozos ms pequeos. Este proceso repetido en aos logra la formacin de partculas y la consiguiente formacin de un suelo frtil.

V

cm3

1.04

1.03

1.02

1.01

1.00

020406080100 t C

V

cm3

1.00020

1.00015

1.00010

1.00005

1.00000

024689 t C