Por que o gelo flutua na água?

Por que o gelo flutua na água?
Anonim

O gelo flutua na água porque é menos denso que a água.

Quando a água congela em sua forma sólida, suas moléculas são capazes de formar ligações de hidrogênio mais estáveis, prendendo-as em posições. Como as moléculas não estão se movendo, elas não são capazes de formar tantas ligações de hidrogênio com outras moléculas de água. Isso faz com que as moléculas de água gelada não sejam tão próximas quanto no caso da água líquida, reduzindo assim sua densidade.

A maioria das substâncias em sua forma sólida são mais densas que suas formas líquidas. O oposto é verdadeiro na água. Esta propriedade da água é um tanto incomum e rara.

A água é na verdade mais densa a 4ºC. Em qualquer temperatura abaixo ou acima de 4ºC, a água fica menos densa.

O gelo flutua na água porque é menos denso que a água.

Densidade é definida como massa por unidade de volume de uma substância. Ao dizer que o gelo é menos denso que a água, queremos dizer que uma amostra de gelo ocupará mais espaço do que uma amostra de água com a mesma massa.

Gelo e água são ambos feitos do mesmo elemento # H_2O #, também conhecido como dióxido de hidrogênio. Em temperaturas suficientemente baixas, geralmente em torno de 0 graus Celsius (32 graus Fahrenheit), a água passa por uma transição de fase para o gelo, chamada de congelamento. Isso ocorre porque à medida que a temperatura se torna mais fria, as moléculas de água perdem energia e se movem menos.

As ligações de hidrogênio que se formam quando a água se congela no gelo permitem que as moléculas sejam mais espaçadas, fazendo com que elas tomem mais espaço, diminuindo a densidade geral e fazendo com que ela flutue na água.

A razão pela qual a densidade determina se algo vai flutuar ou afundar é porque, como afirma a terceira lei de Newton:

#F = ma # Onde # F # é força # m # é massa e #uma# é aceleração.

e assim a força gravitacional para duas substâncias com o mesmo volume será maior para a substância com maior massa e, portanto, maior densidade.