Dilatação dos Líquidos

Apostila Digital Termometria

Dilatação dos Líquidos

A dilatação de um sólido com o aumento de temperatura ocorre porque com o aumento da energia térmica aumentam as vibrações dos átomos e moléculas que formam o corpo, fazendo com que passem para posições de equilíbrio mais afastadas que as originais.

OBS.: Excepcionalmente na água ocorre fenômeno inverso de 0 a 4ºC. Portanto para dada massa de água, a 4ºC ela apresenta um volume mínimo. Lembrando que a densidade é dada pela relação entre a massa e seu volume (d = m/v), concluímos que a 4ºC a água apresenta densidade máxima.

Esses comportamentos da água explicam por que, nas regiões de clima muito frio, os lagos chegam a ter suas superfícies congeladas, enquanto no fundo a água permanece líquida a 4ºC. Como a 4ºC água tem densidade máxima, ela permanece no fundo não havendo possibilidade de se estabelecer o equilíbrio térmico por diferença de densidade.

No estado sólido, os átomos de oxigênio, que são muito eletronegativos, unem-se aos átomos de hidrogênio através da ligação denominada ponte de hidrogênio. Em consequência disso, entre as moléculas, formam-se grandes vazios, aumentando o volume externo (aspecto macroscópico). Quando a água é aquecida de 0°C a 4°C, as pontes de hidrogênio rompem-se e as moléculas passam a ocupar os vazios existentes, provocando, assim, uma contração.

Portanto, no intervalo de 0°C a 4°C, ocorre, excepcionalmente, uma diminuição de volume. Mas, de 4°C a 100°C, a água dilata-se normalmente. Então, a 4°C, tem-se o menor volume para a água e, consequentemente, a maior densidade da água no estado líquido.

OBS: A densidade da água no estado sólido (gelo) é menor que a densidade da água no estado líquido.

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