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O que faz a água flutuar sobre a água?
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Uma gota de corante alimentar…
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…mostra lindamente como…
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…a água derretida do cubo de gelo…
![](../fotografia_experimento_mao_na_massa/5022cp_iceberg_5.jpg)
…afunda no copo, onde desloca…
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…a água mais quente que estava no fundo.
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Água nadando na água
A água comum é um dos materiais mais interessantes da Terra. Uma de suas muitas características extraordinárias é a dependência incomum de sua densidade em relação à temperatura, como pode ser visto neste experimento simples, porém muito bonito.
A diferença de outros materiais, a água tem uma densidade mais baixa na fase sólida (como gelo) do que na fase líquida.
A densidade da água fria é mais elevada do que a da água quente.
Observar em ação o princípio da transferência de calor por convecção.
Água
Cubos de gelo
Corante
Encha um copo de plástico com água. Aguarde um momento até que a água se acalme, depois adicione suavemente um cubo de gelo. Observe sem agitar ou tocar na água.
1. Uma vez que o gelo é apenas água congelada, como é possível que a água nade na água?
Peça ao seu professor para colocar um pouco de corante alimentar em cada cubo de gelo.
2. Por que a água colorida afunda?
(se for necessário)
Quando os objetos flutuam na água?
› Quando a densidade deles é menor do que a da água.
Quando os objetos afundam na água?
› Quando a densidade deles é maior do que a da água.
A densidade de um material depende da sua temperatura?
› Sim.
O corante alimentar afunda se você o coloca na água sem gelo?
› Não (ver fotos em 'Calor e movimento').
Quando a água fria afunda, para aonde vai a água quente do fundo?
› Ela é levada para cima, iniciando o que é chamado de fluxo de convecção de calor.
Ao contrário da maioria dos materiais, a densidade da água diminui em cerca de 9% quando se congela (passando da fase líquida para sólida). O gelo é, portanto, menos denso do que a água à temperatura ambiente e flutua.
No entanto, a água líquida fria é mais densa do que a água quente (a densidade máxima é atingida a +4˚C). Portanto, a água fria derretida do cubo de gelo afunda na água à temperatura ambiente, como podemos observar pelo corante alimentar. A água mais quente do fundo é, assim, levada para cima, formando uma corrente de convecção.
Para ser mais exato, deve-se mencionar que apenas gelo cristalino tem uma densidade inferior à da água líquida. Se a água se congela de forma extremamente rápida ou sob alta pressão, formam-se sólidos amorfos (como o vidro) que podem ter densidade mais alta.