Ao medir a dilatação de um líquido em um recipiente, estamos medindo a sua dilatação aparente, uma vez que o recipiente também se dilata com aumento da temperatura. A dilatação térmica nada mais é do que o aumento das dimensões do corpo provocado pelo aumento da temperatura.
O comportamento irregular da água entre as temperaturas de 0 e 4ºC ocorre porque suas moléculas realizam ligações de hidrogênio. 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.
d) Pode-se considerar que, entre 0 °C e 4 °C, o coeficiente de dilatação da água é negativo. A dilatação irregular da água ocorre independentemente do valor do coeficiente de dilatação do recipiente.
Ao aquecer a água de 0°C a 4°C, as pontes de hidrogênio rompem-se e as moléculas passam a ocupar os vazios antes existentes, provocando, assim, uma diminuição no volume. Mas de 4°C a 100°C, a água dilata-se normalmente. ... Obs.: a densidade da água no estado sólido (gelo) é menor que a densidade da água no estado líquido.
Na maioria dos líquidos ao serem resfriados, suas moléculas perdem energia e tendem a ficar bem próximas umas das outras, causando uma contração no volume. Isso não ocorre com a água, pois a mesma possui um comportamento anômalo. De forma que, resfriando de 4ºC a 0°C seu volume, ao invés de diminuir, aumenta.
A água, contudo, não possui este comportamento. ... De 4 ºC até 100 ºC, a água comporta-se normalmente como qualquer outra substância, aumentando seu volume quando aquecida, mas de 0ºC a 4ºC, ela se contrai ao ser aquecida, ao invés de se dilatar. Aí está o comportamento anômalo da água!
O comportamento irregular da água, ao ter sua temperatura variada, é explicado pela existência de um tipo especial de ligação entre suas moléculas: as pontes de hidrogênio. Essa ligação é de natureza elétrica e ocorre entre átomos de hidrogênio de moléculas diferentes.
A água não se comporta termicamente como a maioria dos líquidos. Isto causa consequências muito importantes na natureza, em virtude da sua abundância em nosso planeta. A conclusão que se pode tirar desse efeito é a de que, no aquecimento de 0 °C a 4 °C, a água sofre contração. ...
A dilatação anômala da água permite que a superfície dos rios congele primeiro, uma vez que a água a 0 ºC é menos densa que a água em 4º C, fazendo com que ela flutue, devido às forças de empuxo. Além disso, o empuxo garante que a água no fundo dos rios permaneça a 4 ºC de modo que o fundo do rio não congele.
Por causa da geometria de suas moléculas. Quando a água está na forma líquida, elas ficam bem juntinhas umas das outras. Já no estado sólido, como gelo, acabam se separando. Isso acontece porque o gelo é formado por moléculas de água arranjadas geometricamente em forma de cristais.
A água possui dilatação anômala no intervalo de temperatura entre 0ºC e 4ºC. Essa característica é crucial para a sobrevivência de seres marinhos, pois faz com que águas com temperaturas próximas de 4ºC fiquei abaixo do bolsão de água mais gelada da superfície, facilitando a sobrevivência nas estações mais frias.