1) pesquise o conceito de tensão superficial e sua relação com a vida de micro- organismos que vivem sobre a superfície da água de rios e lagos.
2) qual é a característica física do gelo que contribui para que a água submersa se mantenha nessa Temperatura
3) dissemos que o gelo possui "buracos vazios" em sua rede cristalina. o que você acha que existe nesses espaços vazios?
Soluções para a tarefa
Resposta:
1) A tensão superficial da água é resultado das ligações de hidrogênio, que são forças intermoleculares causadas pela atração dos hidrogênios de determinadas moléculas de água com os oxigênios das moléculas vizinhas. No entanto, a força de atração das moléculas na superfície da água é diferente da força que ocorre entre as moléculas abaixo da superfície, que não apresentam moléculas acima delas, portanto suas ligações de hidrogênio se restringem às moléculas ao lado e abaixo, onde essa desigualdade de atrações na superfície cria uma força sobre essas moléculas e provoca a contração do líquido, causando a chamada tensão superficial, que funciona como uma fina camada, película, ou como se fosse uma fina membrana elástica na superfície da água, propiciando um lugar para alguns insetos poderem andar sobre a água. Inclusive, nos lagos, existem duas comunidades de microrganismos: os nêustons, que são bactérias, fungos e algas; e os plêustons, formados por plantas superiores e alguns animais pequenos, como larvas e crustáceos. Essas comunidades são sustentadas pela tensão superficial da água.
2) A água apresenta um comportamento anômalo em relação às outras substâncias. De O °C a 4 °C, ao invés de se dilatar, ela se contrai, o que provoca um aumento em sua densidade (D = m/v --> quando o volume diminui para essa mesma quantidade de massa, a densidade aumenta.) O fenômeno que faz com que a camada de água supercial se congele e a inferior se mantenha no estado líquido é justamente esse (isso também faz com que a fauna e a flora permaneçam vivas no interior do lago parcialmente congelado.). A camada superior da água, em contato com o ambiente frio se resfria, o que faz com que suas moléculas, mais pesadas desçam, e com que as moléculas do fundo, relativamente mais "quentes" subam. Porém, quando a camada inferior atinge uma temperatura entre 0 e 4 °C, essas correntes de convecção cessam, pois esta fica com uma densidade superior. Com as correntes cessadas, a água da parte superior fica em contato constante com o meio frio, o que provoca o seu congelamento. Como o gelo é um bom isolante térmico, ele evita a perda de calor da camada inferior para o meio externo, o que faz com que a água fique líquida e com temperatura entre 0 e 4 °C.
3) Esses espaços vazios existem devido a ligação das moléculas de H₂O, e podemos relacionar sua existência com o fato de que quando há o aumento da pressão externa empurrando as moléculas umas contra as outras, facilita a ocupação dos espaços entre elas, fazendo com que elas necessitem de menos energia para se fundir e, portanto, mudem de fase a uma temperatura menor.