Qu'est-ce que la dilatation irrégulière de l'eau?

Le Dilatation irrégulière de l'eau C'est une propriété physique qui provoque un processus d'expansion de l'eau lorsqu'elle gèle.

Il est considéré comme une propriété irrégulière, car la plupart des éléments se dilatent avec la chaleur et se contractent avec le froid. Cependant, dans l'eau, le processus d'expansion se produit dans n'importe lequel des deux changements de température.

En général, l'eau est considérée comme le liquide le plus commun en raison de son abondance sur Terre. Mais en réalité, c'est tout le contraire: ses propriétés anormales en font le liquide le plus atypique.

Cependant, ce sont précisément leurs propriétés irrégulières qui ont permis le développement de la vie sur Terre.

La dilatation thermique et la densité des corps

La dilatation ou l'expansion thermique est un phénomène qui se produit lorsque la taille d'un objet augmente en raison d'un changement de température.

Lorsque la température d'un corps augmente, ses molécules se déplacent plus rapidement. Ce mouvement crée un plus grand espace entre ces molécules et ce nouvel espace augmente la taille de l'objet.

Il est important de garder à l'esprit que tous les organismes ne se développent pas de manière égale. Par exemple, les métaux tels que l'aluminium et l'acier sont des éléments qui atteignent une plus grande expansion lorsqu'ils sont chauffés.

Lorsqu'un corps subit une dilatation thermique, il ne change pas seulement sa taille mais aussi sa densité.

La densité est la quantité de matière contenue dans une unité de volume. En d’autres termes, c’est le nombre total de molécules d’un élément dans un espace donné.

Par exemple, l'acier a une densité supérieure à celle des plumes. C'est pourquoi un kilo d'acier occupe moins d'espace qu'un kilo de plumes.

Lorsqu'un corps se développe, il conserve la même masse mais augmente l'espace qu'il occupe. Par conséquent, lorsque la température augmente, la taille augmente également mais la densité diminue.

Dilatation irrégulière de l'eau

La dilatation thermique dans l'eau présente des caractéristiques particulières qui sont fondamentales pour la préservation de la vie.

D'une part, lorsque l'eau est chauffée, elle subit le même processus de dilatation que la plupart des corps. Ses molécules se séparent et se développent en se transformant en vapeur d'eau.

Cependant, lorsqu’il se refroidit, un processus unique se produit: lorsque sa température chute, ce liquide commence à se comprimer.

Mais quand il atteint 4 ° C, il se dilate. Enfin, quand il atteint 0 ° C, température nécessaire à la congélation, son volume augmente jusqu'à 9%.

Cela est dû au fait que les molécules d’eau gelée sont regroupées dans des structures différentes des autres matériaux, ce qui laisse de grands espaces entre elles. Par conséquent, occuper un volume plus important que l'eau à l'état liquide.

Un exemple quotidien dans lequel ce phénomène peut être observé est la préparation de la glace dans des seaux à glace. Lorsque les seaux sont remplis d'eau à l'état liquide, il est impossible de les remplir par-dessus bord, car cela risquerait de se renverser.

Cependant, lors du retrait de la glace, il est possible d'observer comment elle dépasse des seaux à glace. Démontrer que le volume de ce produit a augmenté pendant le processus de congélation.

Évidemment, lorsque les molécules d'eau converties en glace se développent, leur densité diminue également. Par conséquent, l'eau gelée est moins dense que l'eau liquide, ce qui confère à la glace la propriété de flotter.

Cela peut être vu dans des exemples très simples comme lorsque la glace qui a été placée dans une boisson flotte dans le verre.

Mais il peut également être observé dans les grands phénomènes naturels tels que la couche de glace qui se forme sur les eaux d'hiver et même dans l'existence d'icebergs.

L'importance de la dilatation irrégulière de l'eau

La dilatation irrégulière de l'eau n'est pas seulement une curiosité scientifique. C'est également un phénomène qui a joué un rôle fondamental dans le développement de la vie sur Terre, à la fois à l'intérieur et à l'extérieur de l'eau.

Dans la vie aquatique

Dans les plans d'eau tels que les lacs, il est possible d'observer que, lorsque l'hiver arrive, la couche supérieure d'eau gèle. Cependant, l'eau ci-dessous est maintenue à l'état liquide.

Si la glace était plus dense que l'eau, cette couche glacée coulerait. Cela provoquerait une nouvelle couche liquide exposée au froid de l'atmosphère et geler jusqu'à ce qu'elle s'effondre. De cette façon, toute l'eau des lacs gèlerait, mettant en danger la vie sous-marine.

Cependant, grâce aux propriétés irrégulières de l'eau, un phénomène différent se produit. Lorsque la couche de surface gèle, l'eau qui se trouve en dessous est maintenue à une température de 4 ° C.

Cela se produit parce que l'eau atteint sa densité maximale à 4 ° C, ce qui signifie que l'eau du fond sera toujours maximale à cette température.

Si elle augmentait par la suite, la densité la pousserait à la surface où la couche de glace le gelerait à nouveau.

Grâce à ce phénomène, la température des masses d'eau reste stable et protégée du froid de l'atmosphère. Cela garantit la survie des espèces animales et végétales qui vivent dans l'eau.

Ces 4 degrés font la différence pour toutes les créatures qui vivent dans les eaux des pôles comme les orques et les phoques crabiers.

Dans la vie en dehors de l'eau

La vie humaine et en général toutes les formes de vie qui existent sur Terre bénéficient également des qualités anormales de l'eau.

D'une part, il est nécessaire de considérer que la majeure partie de l'oxygène provient des différentes espèces qui composent le phytoplancton. Ce mode de vie ne survivrait pas si les océans pouvaient geler, ce qui entraverait le développement de la vie humaine et animale.

D'autre part, la dilatation irrégulière de l'eau affecte également les courants océaniques. Par conséquent, il a également des effets sur les conditions climatiques de la planète.

Références

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