Cum îngheață un lac?

Apa nu respectă toate regulile

• După cum ați observat cu siguranță, un lac, un iaz și, de asemenea, fiecare băltoacă se îngheață inițial la suprafață. Această observație poate veni ca o surpriză numai după o privire mai atentă, deoarece nu ar trebui ca lacurile și iazurile să înghețe de fapt de jos?
• Gazele precum aerul și lichidele sunt stratificate în așa fel încât să aibă cea mai mare densitate (și deci cea mai scăzută temperatură) în partea de jos și aceasta scade odată cu creșterea altitudinii. Aerul cald crește, aerul rece se depune dedesubt - cel puțin așa se întâmplă în apropierea solului.
• Pentru aproape toate substanțele - fie că sunt gazoase, lichide sau chiar solide - principiul se aplică conform căruia densitatea crește odată cu scăderea temperaturii, moleculele pur și simplu primesc un ambalaj mai apropiat unul de altul.
instagram viewer
• Acest fapt poate fi observat și cu apă. Dacă acesta este răcit de la temperatura camerei, de exemplu, densitatea acestuia crește. Cu toate acestea, când temperatura atinge 4 ° C, apa este cea mai densă. Dacă îl răcoriți mai mult, densitatea scade din nou (ca pregătire pentru formarea de gheață în vrac). Acest comportament, care este neobișnuit în comparație cu alte substanțe, se numește o anomalie a apei (anomal înseamnă ilegal).

Suprafața lacului îngheață mai întâi

• Comportamentul anormal al apei are efecte importante în natură și în special în lacuri și iazuri. Știm din scufundări vara că există apă mai rece sub un strat de suprafață încălzit de soare. Acum este cel mai tare la fundul lacului. Dar este întotdeauna așa?


Anomalia apei - așa o explicați în fizică

Apa are o caracteristică specială care diferențiază lichidul de alte ...

• Toamna (și mai departe iarna) apa de suprafață este mai întâi răcită. În același timp, densitatea acestuia crește și se scufundă.
• În plus, apa mai caldă și mai puțin densă se ridică dintr-un strat mai adânc și își ia locul. Are loc o schimbare reală (care merge mână în mână cu schimbul de nutrienți). Realocarea se termină atunci când apa a atins cea mai mare densitate la o temperatură de 4 ° C.
• Deși apa de la suprafață poate fi răcită în continuare din cauza frigului de iarnă, aceasta se extinde din nou și, prin urmare, rămâne în vârf.
• Deci iarna într-un lac suficient de adânc sau Iazul are o stratificare a temperaturii relativ stabilă: apa de mai jos este întotdeauna la 4 ° C (și un refugiu pentru pești).
• Straturile de apă de mai sus devin din ce în ce mai reci spre vârf, până când stratul superior este aproape la fel de înalt ca aerul. Dacă acesta este sub punctul de îngheț, începe să se formeze gheață la suprafață.
• Cu toate acestea, datorită densității sale mai mici, gheața plutește la suprafața apei. În perioade lungi de îngheț, formarea de gheață continuă în jos - stratul de gheață crește și lacul îngheață de sus în jos.
• Cu toate acestea, lacurile adânci - spre deosebire de bălțile sau bălțile de mică adâncime - nu îngheță niciodată complet, deoarece temperatura de acolo este de 4 ° C. În plus, un strat de gheață închis și gros întârzie răcirea straturilor mai adânci de apă - gheața este un bun izolator.