Congelamento dos lagos

13 de agosto, 2013 às 10:21 | Postado em Mudanças de estado da matéria, Termologia, termodinâmica

Fisica : porque em um lago o gelo de forma na superficie em vez de se forma no fundo ?

Pergunta originalmente feita em http: //br.answers.yahoo.com/question/

Entre tantas propriedades anômalas da água se encontra uma relacionada à sua DENSIDADE. A água líquida possui densidade máxima a 4^o C. Ou seja se água líquida for resfriada a partir da temperatura ambiente, sua densidade aumenta quando a temperatura baixa, atingindo um máximo de densidade a 4^o C. Abaixo de 4^o C a densidade diminui e quando a água congela há uma brusca diminuição de densidade. Que a água sólida (gelo) é menos densa do que a água líquida evidencia-se na flutuação do gelo em água. Aí temos também um comportamento anômalo pois a maioria das substâncias que cristalizam aumenta sua densidade. Vide  A informação de que o gelo flutua em água líquida permite concluir como a temperatura de fusão do gelo varia com a pressão exercida?

Um lago é resfriado a partir da sua superfície quando a temperatura do ambiente externo diminui. A água é péssima CONDUTORA térmica mas nela pode haver CONVECÇÃO. A água fria da superfície do lago, por ser mais densa do que a água profunda, afunda enquanto a água na parte inferior do lago, que está a uma temperatura superior à da superfície e menos densa, sobe. Assim acontecem as CORRENTES de CONVECÇÃO que resfriarão o lago a partir de cima.

Entretanto essas corrente cessam a 4^o C pois nessa temperatura a água tem máxima densidade. Um resfriamento da superfície abaixo de 4^o C não mais determina que a água fria afunde, flutuando então sobre a água inferior a 4^o C. Se o processo de resfriamento da superfície continuar, se formará finalmente gelo por cima. A parte debaixo do gelo é lentamente resfriada agora apenas por CONDUÇÃO e, como dito antes, a água é péssima condutora térmica seja no estado líquido ou sólido.

Desta forma não é inusual em climas frios que lagos profundos tenham uma espessa camada de gelo por cima enquanto lá embaixo a água está liquida e na temperatura de 4^o C.

Vide mais em Dilatação da água na fase sólida.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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Comentários no Facebbok

Alexandre C Tort – Se a solidificação começasse do fundo para a superfície, a vida em alguns lagos e rios da Terra ficaria comprometida.

Fernando Lang da Silveira – Se a água não tivesse este comportamento anômalo de aumentar de volume abaixo de 4 graus Célsius e ao congelar, de fato em muitos lagos em climas frios a vida estaria comprometida. Adicionalmente o processo de congelamento do lago seria muito mais rápido pois não cessariam as correntes de convecção.

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