O documento discute a dilatação da água e como seu volume diminui ao aumentar a temperatura entre 0°C e 4°C, apresentando comportamento anômalo. Explica que as moléculas de água formam estruturas hexagonais com espaços vazios no estado sólido, fazendo com que seu volume máximo seja a 4°C, quando tem densidade máxima. Isso permite que lagos tenham superfície congelada com água líquida no fundo.

1. DILATAÇÃO DE LÍQUIDOS

2. Como os líquidos não apresentam forma própria, só tem sentido em falar na dilatação volumétrica de líquidos

4. A dilatação real do líquido corresponde à soma entre a variação de volume do recipiente e o volume de líquido que transborda ΔV L -> dilatação real sofrida pelo líquido ΔV R -> dilatação real sofrida pelo recipiente ΔV A -> dilatação aparente (volume de líquido transbordado do recipiente) Para os coeficientes:

5. Em geral, para sólidos e líquidos, o volume aumenta quando elevamos a temperatura. No entanto, algumas substâncias apresentam o comportamento inverso, ou seja, o volume diminui com o aumento da temperatura. A água é uma dessas substâncias. DILATAÇÃO ANÔMALA DA ÁGUA Quando a temperatura da água é aumentada, no intervalo entre 0 ºC e 4 ºC, o seu volume diminui. Acima de 4 ºC , a água se dilata normalmente.

7. No estado sólido , os átomos de oxigênio, que são muito eletronegativos, unem-se aos átomos de hidrogênio através da ligação denominada ponte de hidrogênio . Em conseqüência disso, entre as moléculas, formam-se grandes vazios, aumentando o volume externo (aspecto macroscópico).

8. As moléculas da água no estado cristalino (gelo) se organizam em estruturas hexagonais com grandes espaços vazios.

9. Uma dada massa de água, a 4ºC apresenta um volume mínimo. Lembrando que a densidade é dada pela relação entre a massa e seu volume (d = m/v), concluímos que a 4ºC a água apresenta densidade máxima. Isso explica o fato dos lagos chegarem a ter suas superfícies congeladas, enquanto no fundo a água permanece líquida a 4ºC. Como a 4ºC água tem densidade máxima, ela permanece no fundo não havendo possibilidade de se estabelecer o equilíbrio térmico por diferença de densidade.

10. Em países onde os invernos são rigorosos, muitas pessoas deixam suas torneiras gotejando para não permitir que a água contida no encanamento se congele, devido ao pequeno fluxo, e os canos arrebentem. Do mesmo modo, nas encostas rochosas desses países, com a chegada do inverno, as águas que se infiltraram nas rachaduras congelam-se e aumentam de volume, provocando um desmoronamento.