Pesquise e responda: por que a água congelada ( 0^circ C ) expande e consequentemente possui densidade menor que a água no estado líquido? como os peixes sobrevivem nas águas em baixas temperaturas (4^circ C) mesmo que os lagos estejam congelados na superfície?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você perguntou por que a água congelada ( ) se expande e tem menor densidade que a água líquida, além de como os peixes conseguem sobreviver em águas bem frias ( ) mesmo com lagos congelados na superfície. Vamos usar conceitos de densidade, estrutura molecular da água e comportamento térmico para entender isso.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre densidade, que é a relação entre massa e volume ( ). Geralmente, quando uma substância esfria, ela se contrai e sua densidade aumenta. Porém, a água é especial.

Passo 3

A água é composta por moléculas de que formam uma estrutura rígida quando congelam, criando uma rede de ligações de hidrogênio. Essa estrutura ocupa mais espaço que a forma líquida, fazendo com que o volume da água aumente ao congelar. Como a massa permanece a mesma, a densidade diminui.

Passo 4

Por causa dessa expansão, o gelo é menos denso que a água líquida, o que faz com que ele flutue na superfície. Se a água se comportasse como a maioria das substâncias, o gelo afundaria, e os lagos e rios congelariam de baixo para cima, o que seria complicado para a vida aquática.

Passo 5

Agora, sobre os peixes: a água tem sua densidade máxima a . Quando a água esfria abaixo dessa temperatura, ela começa a se expandir novamente, tornando-se menos densa. Assim, a água mais fria (abaixo de ) se move para cima e forma o gelo, enquanto a água a permanece abaixo da camada de gelo.

Passo 6

Essa camada de água mais densa a permanece líquida e serve como um habitat para os peixes durante o inverno. Como o gelo flutua na superfície, ele atua como uma camada isolante que protege a água abaixo do congelamento total, permitindo que os peixes sobrevivam mesmo em ambientes muito frios.

Resposta

A água se expande ao congelar porque suas moléculas formam uma estrutura rígida que ocupa mais espaço, reduzindo sua densidade. Como resultado, o gelo flutua na superfície. Nos lagos, a água mais densa a permanece líquida abaixo do gelo, criando um ambiente estável onde os peixes podem sobreviver mesmo em baixas temperaturas.

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