Question

Qual a relação da dilatação irregular da água com o fato do gelo boiar na água?

Answer 1

  A mair parte das substâncias aumenta de volume conforme eleva-se sua temperatura (suas moléculas vão ficando mais separadas devido ao aumento de energia nelas).Com substâncias que possuem dilatação irregular(ou anômala) ocorre, dentro de um intervalo de temperatura, o contrário, elas aumentam de volume ao diminuir a temperatura. Isso ocorre com a água entre 0 e 4 graus.
 Agora, molecularmente, isso ocorre porque a água, ao passar para o estado sólido, têm suas moléculas organizadas em hexágonos, de modo que o volume ocupado por ela no estado sólido é maior que o volume ocupado pelas moléculas relativamente separadas no estado líquido. Bom, você já viu que entre duas substâncias, a que possui maior densidade afunda:

d = m(massa)/v(volume)
  A mesma massa de água líquida se transforma em gelo, que ocupa um volume maior. Digamos que o volume dobre - mas lembrando que não é uma mudança tão grande):
d' = m/ 2v
d' = d/2
Pela densidade ser menor, faz com que o gelo boie. Esse fato faz com que em lagos e lagunas apenas a superfície dos lagos congelem, o que é essencial para manutenção da fauna e flora local.

Bons estudos!