Um copo de água gelado com grandes pedaços de gelo irá certamente matar sua sede em um caloroso dia de verão.
Mas, antes de acumular a água, veja como o gelo flutua na superfície da água. Como essas grandes peças de gelo conseguem permanecer à tona?
O gelo flutua porque é menos denso que a água. (Se você pegar um recipiente de um litro com gelo e pesá-lo, ele será mais leve do que um recipiente similar com água.)
Todos os materiais são compostos de moléculas. Essas moléculas são ligadas umas às outras ou são ligeiramente ligadas. Esta embalagem de moléculas é chamada densidade. Quanto mais apertadas as moléculas, maior a densidade do material.
A água flui porque as moléculas estão ligeiramente ligadas. Quando você aquece a água, as moléculas se afastam, convertendo a água em um gás chamado vapor de água.
Quando você congela a água, as moléculas de água se aproximam e aumentam a densidade. Mas, esse processo pára depois de um ponto.
Se você congelar a água além de quatro graus Celsius, as moléculas de água deixam de se contrair e começam a se separar. Isso se denomina expansão anômala da água.
Você pode verificar isso, enchendo um frasco de plástico com água e colocando no congelador durante a noite.
No dia seguinte, você verá que o frasco se esticou (ou mesmo quebrado) e o gelo se estendeu além do ponto até o qual você tinha enchido água.
Isso ocorre porque, a quatro graus Celsius, as moléculas de água são embaladas tão apertadas quanto possível e qualquer tentativa de empurrá-las para perto (diminuindo a temperatura) apenas provoca tensão – as moléculas de água começam a repelir-se e se afastar.
No ponto de congelamento, as moléculas formam um tipo de estrutura que tem muitas lacunas de ar – tornando o gelo muito menos denso que a água líquida.
Em outras palavras, a densidade da água atinge um máximo de quatro graus Celsius e a redução da temperatura diminui apenas a densidade.
Como a água congela bem abaixo de quatro graus Celsius (a zero graus Celsius), o gelo é menos denso do que a água e por isso flutua.
