Entre 0 e 4ºC, a água tem um comportamento térmico diferente da maioria das outras substâncias, denominado de comportamento anômalo da água. Quando aquecida de 0 a 4ºC, ela se contrai, atingindo um volume mínimo, para uma determinada amostra, a 4ºC, e volume máximo a 0ºC. E graças a esse comportamento anormal da água que em alguns países onde o inverno é rigoroso os lagos e rios ficam congelados apenas em suas superfícies. Para explicar melhor, imagine que a temperatura do ar inicialmente a 15ºC, por exemplo, comece a cair. Ao atingir 4ºC, a água da superfície em contato com o ar, fica mais densa que a água do fundo. Essa diferença de densidade provoca a movimentação da água: sobe água “quente” e desce água “fria”. No entanto, ao ser atingida a temperatura de 4ºC, essa movimentação cessa, pois, nessa temperatura, a água tem densidade máxima. Se o esfriamento continuar, a água da superfície fica menos densa que a água do fundo, não mais sendo possível a troca de posição. A água superficial pode chegar a congelar, mas a do fundo mantém-se líquida. Esse fato é fundamental para a preservação da fauna e flora destes lugares. Se a água não apresentasse esta irregularidade na dilatação, os rios e lagos se congelariam totalmente, causando danos irreparáveis às plantas e animais aquáticos.
Disponível em:http://www.iguiecologia.com/por-que-no-inverno-os-lagos-nao-congelam-totalmente/ Acesso em: 02/09/2018
Suponha que a 4ºC uma determinada amostra de água tenha densidade d. Marque o item que corresponderá à densidade dessa amostra quando sua temperatura for igual a 0ºC.
Considere que o coeficiente de dilatação volumétrica da água seja igual a γ e que o recipiente que contenha essa amostra seja indeformável para essa variação de temperatura.
d/(1+γ)
d/(1+4γ)
(1+4γ)/d
d(1+4γ)
d/(1- 4γ)