Por que a água em seu estado líquido e mais denso que no estado sólido?

Quando uma substância é aquecida, ela recebe energia de forma que suas moléculas ficam agitadas, passando a ocupar um maior volume, ou seja, sofre dilatação. O oposto ocorre quando uma substância é resfriada, pois ela perde energia e suas moléculas tendem a ficar bem próximas umas das outras, causando uma contração no volume. Isso faz com que, normalmente, a matéria no estado sólido ocupe menos volume do que quando está no estado líquido.

Ao contrário do que acontece com a maioria das substâncias, a água possui um comportamento anômalo: quando é aquecida, entre os intervalos de 0 e 4º C, ela sofre contração e depois começa a dilatar-se, ou seja, quando a água está em seu estado sólido, ela tem volume maior do que no estado líquido nesse intervalo de temperatura. Esse comportamento irregular da água pode ser representado com o seguinte gráfico:

Se o volume da água diminui durante esse intervalo e sua massa é mantida constante, consequentemente a densidade da água, que é a razão entre a massa e o volume, será máxima quando a água estiver a 4ºC. Observe o gráfico:

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Mas qual é a razão para a dilatação anômala da água? Essa explicação é encontrada em sua constituição molecular. As moléculas da água são unidas por meio de ligações químicas denominadas Ligações de hidrogênio.

Quando a temperatura da água aumenta, acima de 0ºC, as ligações de hidrogênio começam a romper-se, ocorrendo uma aproximação entre as moléculas. Esse efeito supera a agitação térmica molecular, que causa o afastamento das moléculas e faz com que elas ocupem volume maior de tal forma que ocorre contração em seu volume.

Quando a temperatura supera os 4ºC, o número de ligações de hidrogênio já é bem reduzido. Dessa forma, começa a prevalecer o afastamento molecular, havendo, portanto, aumento em seu volume.

Esse comportamento irregular da água explica vários fenômenos naturais, entre eles o fato de o gelo flutuar na água, que é o que ocorre nas regiões muito frias, onde a superfície dos lagos fica congelada enquanto no fundo a água permanece líquida. Como a água tem densidade máxima a 4ºC, ela permanece no fundo, impossibilitando a convecção térmica, que é uma troca de calor em razão da diferença de densidade.

Por Mariane Mendes
Graduada em Física

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Isso ocorre porque uma substância no estado sólido tem as moléculas muito próximas e sua movimentação fica restrita a oscilações em torno de seu centro. Durante a fusão, essas moléculas se desligam umas das outras e passam a ocupar mais espaço, ou seja, a substância aumenta seu volume.

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O que pesa mais água líquida ou sólida?

Normalmente pensamos que o sólido sempre será o mais pesado, enquanto o líquido e o gasoso serão mais leves. No entanto, não é assim que funciona. O peso está diretamente ligado à massa que, por sua vez, tem ligação com a densidade da matéria. Em relação a isto, como você explica a mudança de densidade da água no estado sólido e líquido que permite que o iceberg flutue? Já no gelo, essas moléculas ficam mais rígidas, de forma cristalina com espaços vazios, causados pelas ligações de hidrogênio. Esses espaços vazios são os responsáveis pela diminuição da densidade do gelo e, por isso, ele flutua na água.

Porque a água fria e mais densa?

Densidade da Água Fria

A água fria tem maior densidade que a quente porque suas moléculas de água são mais lentas; vibrações e movimentos são mais lentos e menos energéticos. As moléculas saltam e se agitam menos, para que mais se encaixem em um espaço menor. Por serem mais compactadas, a densidade da água é maior.

Em relação a isto, qual a densidade da gasolina em g ml?

Massa específica: A massa específica da gasolina a 20°C (gasolina Ce aditivada) não é especificada pela ANP e situa-se normalmente entre 0,7300 e 0,7700 g/ml. O que é mais denso a água ou a gasolina? A densidade da água no estado líquido à temperatura ambiente é de cerca de 980 kg/m³. A densidade da gasolina é de cerca de 720 kg/m³. Então, esta é mais leve (menos denso) do que a água.

Você também pode perguntar como medir a densidade do combustível?

1– Colocar a quantidade suficiente de gasolina e examinar em uma proveta, de modo que o densímetro flutue livremente, sem tocar o fundo ou as paredes da proveta. 2 – Introduzir o termômetro e agitar continuamente a amostra, tendo o cuidado de manter a coluna de mercúrio totalmente imersa. Então, o que é densidade ciências 6 ano? Densidade é a massa por unidade de volume de uma substância. O cálculo da densidade é feito pela divisão da massa do objeto por seu volume.

O que é densidade 5 ano?

A densidade de uma substância é a razão entre sua massa e o seu volume. Por ser uma propriedade específica da matéria, pode ser utilizada na identificação de substâncias. Também é utilizada na determinação de propriedades da matéria e no controle de qualidade.

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