A água apresenta densidades diferentes em cada estado físico
A densidade da água é uma das propriedades mais importantes desse elemento, um dos recursos naturais mais abundantes do Planeta Terra. É uma grandeza física dada pela razão entre a massa da água e o volume que ocupa.
A densidade é uma propriedade de cada material e a água apresenta tipos diferentes de densidade nos estado líquido, sólido e gasoso. Ao contrário das outras substâncias, a densidade da água é maior em estado líquido.
Conheça mais sobre essa propriedade da água abaixo.
Propriedades da água
Cerca de 70% da superfície terrestre é recoberta por água. Essa substância química tem importantes propriedades que permitem o desenvolvimento da vida. Uma destas características é a solubilidade. Esta capacidade de dissolver substâncias permite que os seres vivos consigam absorver os nutrientes, como o magnésio, cálcio e sais.
Outras propriedades da água são:
• Tensão superficial: capacidade das moléculas internas e da superfície se atraírem;
• Calor específico: quantidade necessária de calor para elevar a temperatura em 1°C;
• Calor latente: quantidade de calor para fazer a substância mudar de estado físico.
Cálculo da densidade
A densidade é uma característica física das matérias utilizada para identificar uma substância. Também denominada de massa específica, a grandeza apresenta a relação entre a massa e o volume ocupado pelos corpos, seja em estado líquido, sólido ou gasoso.
Segundo o Sistema Internacional de Unidade (SI), a unidade de medida para a densidade é o kg/m³ (quilogramas por metros cúbicos). Entretanto, a mais utilizada é g/cm³ (grama por centímetros cúbicos) ou até g/mL (grama por mililitro). Os gases, por sua vez, usa g/L (gramas por litro).
É expressa pela fórmula:
Densidade = Massa
Volume
ou
D= m
v
A densidade da água em estado sólido é menor do que na forma líquida. (Imagem: Pixabay)
Densidade da água
A densidade da água é uma das propriedades físicas e químicas mais importantes dessa substância. Ela apresenta densidade diferente para cada um dos seus estados. Quando está em estado líquido, a densidade da água é de aproximadamente 0,99 g/cm³ (noventa e nove décimos de grama por centímetros cúbicos), ou 1 g/cm³ (um grama por centímetros cúbicos). Essa densidade se refere a água em uma temperatura ambiente, ou seja, cerca de 20°C. Ela chega a atingir 1,000 g/cm³, sua maior densidade, quando está a aproximadamente 4°C.
A densidade da água salgada apresenta uma diferença por causa dos sais minerais presentes em sua composição. Ela pode sofrer variações de 1,017 g/cm³ até 1,030 g/cm³. É por causa dessa diferença que é mais fácil boiar no mar do que na água doce.
Densidade do gelo
Em temperatura de 0° C, o estado sólido da água apresenta densidade de 0,92 g/cm³; menor do que na forma líquida. A maioria das substâncias apresenta densidade maior em estado sólido em relação ao estado líquido. Na água, entretanto, essa propriedade é apresentada de forma inversa, isto é, a forma sólida (gelo) é menos densa que a fase líquida.
A densidade menor do sólido ocorre porque a sua estrutura molecular e a elasticidade particular do hidrogênio permitem que a água se expanda ao congelar. As águas dos mares e lagos não congelam totalmente por causa dessa diferença de densidade. A camada de gelo que fica na parte superior cria um isolante térmico e contribui para que a água abaixo continue em estado líquido. Se não fosse assim, o gelo ficaria na parte de baixo e toda área dos lagos e mares permaneceria alagada, o que impediria a existência de vida.
Densidade da água em outras temperaturas
A densidade da água muda conforme o estado físico e temperatura. É por causa dessa diferença de densidade que o gelo, que é menos denso, flutua na água líquida. Isso não acontece com outros tipos de substâncias sólidas quando colocadas em um recipiente com a mesma substância derretida.
Confira abaixo os valores exatos da densidade desta substância a partir de determinada temperatura. Observe que os valores abaixo de 0°C se referem ao estado
superfundido, ou seja, quando se resfria o liquido abaixo de seu ponto de fusão para que não passe pelo estado sólido.
Temperatura (°C) | Densidade (g/cm³) |
100 | 0,9584 |
80 | 0,9718 |
60 | 0,9832 |
40 | 0,9922 |
30 | 0,9956502 |
25 | 0,9970479 |
22 | 0,9977735 |
20 | 0,9982071 |
15 | 0,9991026 |
10 | 0,9997026 |
4 | 0,9999720 |
0 | 0,9998395 |
-10 | 0,998117 |
-20 | 0,993547 |
-30 | 0,983854 |