Densità dell’acqua pura Si verifica che masse uguali di acqua distillata presentano volumi diversi in funzione della temperatura:il volume minimo si osserva a 4°C Essendo la densità = massa / volume risulta che la massima densità dell’acqua sarà a 4°C : 1000 g / 1000 cc = 1 g/cc Esperimento con apparecchio di Hope
Densità = massa / volume 1012 cc 1010 cc 1005 cc 1004 cc 1000 cc massa costante = 1000 grammi Temperatura crescente 6°C 0°C 2°C 4°C 8°C volume variabile : valori non reali… 1 g/cc
Apparecchio di Hope verifica che l’acqua presenta la massima densità a 4°C Termometro 1 Manicotto per miscela refrigerante Termometro 2 Cilindro con acqua
Vaso contenente acqua (10°C) Acqua con densità crescente verso il basso Temperatura decresce lentamente,sotto 4°C Temperatura decresce fino a 4°C Formazione di ghiaccio in superficie °C 4 O 10 Manicotto con miscela refrigerante
Alcune conseguenze Il ghiaccio galleggia sull’acqua perché meno denso:rimane immersa una parte che riceve una spinta idrostatica secondo il principio di Archimede Nei mari e grandi laghi, la temperatura in profondità risulta sempre maggiore di 0°C e quindi l’acqua rimane allo stato liquido, permettendo la vita degli organismi vegetali e animali
Volumi uguali , masse diverse Volumi diversi , masse uguali Il ghiaccio galleggia sull’acqua perché risulta meno denso la parte immersa sposta un volume d’acqua che ha una massa pari alla massa totale del ghiaccio e quindi lo mantiene in parte sopra la superficie libera:spinta di Archimede
La temperatura atmosferica in diminuzione provoca un raffreddamento dell’acqua superficiale che aumentando di densità scende verso la profondità del bacino:a 4°C la densità risulta massima e l’acqua a tale temperatura raggiunge le massime profondità:proseguendo la diminuzione di temperatura dell’aria , anche l’acqua continua a raffreddarsi ma essendo meno densa non sprofonda come in precedenza e può continuare a diminuire la sua temperatura fino a 0°C e trasformarsi in ghiaccio che rimanendo in superficie riduce il raffreddamento dell’acqua sottostante permettendo che permanga liquida