Abbassando la temperatura la densità dell’acqua, come di tutte le sostanze, aumenta e diminuisce il volume, ma a 4°C tutto cambia, l’acqua si comporta diversamente, perchè ?
La densità dell’acqua
Abbassando la temperatura aumenta la densità e diminuisce il volume, ma l’acqua a 4°C pesa più del ghiaccio che infatti resta a galla.
La densità dell’acqua è costante al variare della pressione.
La densità massima dell’acqua distillata è di 1000kg/m³ alla pressione di una un’atmosfera e 4° C, 1 g/cm3.
Comportamento dell’acqua a 4°C
L’acqua a 4°C ha la sua densità massima. Questo fatto spiega perchè i laghi quando ghiacciano formano una lastra superficiale, mentre sotto tutta l’acqua resta liquida. Quando la temperatura atmosferica scende sotto lo zero, scende anche la temperatura dell’acqua. Quando l’acqua in superficie scende a 4°C, si trova alla sua massima densità, è diventata pesante, affonda, spingendo l’acqua meno fredda sottostante a risalire. Il movimento dell’acqua sotto la lastra di ghiaccio si ferma quando tutta l’acqua del lago ha raggiunto i 4°C. Questo spiega perchè non gela nei fondali, ma solo in superfice.
Comportamento dell’acqua a 0°C: il ghiaccio
Il ghiaccio ha un volume maggiore dell’acqua, perchè quando la temperatura dell’acqua si abbassa, gli atomi che compongono la molecola dell’acqua si riallineano, si riordinano fra loro aumentando il volume. Questa è la ragione per cui i tubi ghiacciati d’inverno scoppiano. Abbassando la temperatura aumenta la densità e diminuisce il volume, ma l’acqua a 4°C pesa di più del ghiaccio che resta a galla, come l’icesberg, la montagna ghiacciata per il 10% emerga in mezzo agli oceani anzichè sprofondare.
Perchè la densità dell’acqua ha questo comportamento imprevisto ?