A
água é ao mesmo tempo extremamente familiar, pois compõem cerca de dois
terços de nossos próprios corpos e cobre três quartos do planeta, mas
extremamente misteriosa. Muitas das suas propriedades são surpreendentes
e escapam da compreensão científica.Confira:
1 – Corrida para o fundo:
Uma
pessoa com o mínimo de lógica poderia supor que levaria mais tempo para
a água quente mergulhar para baixo da escala de temperatura de 0 graus
Celsius e congelar do que a água fria.Estranhamente, nem sempre esse é o
caso. Como foi observado pela primeira vez por um aluno da Tanzânia,
Erasto Mpemba, em 1963, a água quente realmente congela mais rápido do
que a água fria quando os dois corpos de água estão expostos ao mesmo
ambiente abaixo de zero. E ninguém sabe por quê. Uma possibilidade é que
ocorre um processo de circulação de calor chamado convecção. Em um
recipiente de água, a água
quente sobe até o topo, empurrando a água mais fria abaixo dela e
criando um “topo quente”. Os cientistas especulam que a convecção pode
de alguma forma acelerar o processo de resfriamento, permitindo que a
água mais quente congele mais rápido do que a água mais fria.
2 – Substância escorregadia:
Um
século e meio de investigação científica ainda não conseguiu determinar
por que o gelo pode fazer você cair. Os cientistas concordam que uma
fina camada de água líquida em cima do gelo sólido é o que o torna
escorregadio. Mas não há consenso a respeito do porque o gelo, ao
contrário da maioria dos outros sólidos, tem tal camada. Os teóricos têm
especulado que pode ser o próprio ato de deslizar ou patinar – fazer
contato com o gelo – que derrete a superfície do gelo. Outros pensam que
a camada de fluido está lá antes de alguém escorregar ou patinar, e é
de alguma forma gerada pelo movimento inerente das moléculas
de superfície. Nós sabemos que você está procurando algo ou alguém para
culpar quando cai de bunda no gelo, mas, infelizmente, o júri ainda não
chegou a uma conclusão.
3 – Bolhinhas:
Na
Terra, a água fervente cria milhares de pequenas bolhas de vapor. No
espaço, por outro lado, produz apenas uma bolha gigante ondulante. A
dinâmica de fluidos é tão complexa que os físicos não sabiam o que
aconteceria com água fervente em condições de gravidade zero, até que um
experimento foi finalmente realizado a bordo de um ônibus espacial em
1992. Os
físicos decidiram que a ebulição mais simples no espaço provavelmente
resulta da ausência de convecção e flutuabilidade – dois fenômenos
causados pela gravidade. Na Terra, estes efeitos produzem a turbulência
que observamos em nossos bules.
4 – Levitando líquido:
Quando
uma gota de água cai sobre uma superfície muito mais quente do que seu
ponto de ebulição, pode escorregar por toda a superfície por muito mais
tempo do que você esperaria. Chamado efeito Leidenfrost, isso ocorre
porque quando a camada inferior da gota evapora, as moléculas de água
gasosa da camada não têm para onde escapar, assim que sua presença isola
o resto da gota e impede que esta toque a superfície quente abaixo. A
gota, assim, sobrevive por alguns segundos, sem evaporar.
5 – Membrana:
Às
vezes, a água parece desafiar as leis da física, mantendo-se unida
apesar das tentativas da gravidade ou mesmo da pressão de objetos
pesados. Este
é o poder da tensão superficial, uma propriedade que faz com que a
camada externa de um corpo de água (e alguns outros líquidos) aja como
uma membrana flexível. A tensão superficial
surge porque as moléculas de água se vinculam frouxamente umas com as
outras. Por causa das ligações fracas entre elas, as moléculas na
superfície puxam para dentro as moléculas abaixo delas. A água fica
“junto” até que as forças para separá-la ultrapassem a força daquelas
ligações fracas, e quebrem a superfície. Na foto acima, por exemplo, um
clipe repousa sobre a camada superior de um corpo de água. Embora o
metal seja mais denso que a água e, portanto, deveria afundar, a tensão
superficial está impedindo que o clipe quebre a superfície da água.
6 – Neve em ebulição:
Quando
há um enorme gradiente de temperatura entre a água e o ar exterior –
por exemplo, quando uma panela de água fervente de 100 graus Celsius é
espirrada em um ar com 34 graus Celsius negativos, um efeito
surpreendente ocorre. A água fervente vira instantaneamente neve. A
explicação: o ar extremamente frio é muito denso, com suas moléculas
espaçadas tão intimamente que não há muito espaço sobrando para o
transporte de vapor de água. Água fervente, por outro lado, emite vapor
muito facilmente. Quando a água
é lançada no ar, ela quebra em gotas, que têm ainda mais área de
superfície para o vapor subir. Isso representa um problema. Há mais
vapor emitido do que o ar poderia, de modo que o vapor “precipita” por
ligação com partículas microscópicas no ar, como sódio ou cálcio,
formando cristais. Essa é a formação de flocos de neve.
7 – Espaço vazio:
Embora
a forma sólida de quase todas as substâncias seja mais densa do que sua
forma líquida, isso não acontece com H2O. Quando a água congela, seu
volume aumenta em cerca de 8%. Este é o comportamento estranho que
permite que os cubos de gelo,e até
mesmo icebergs, flutuem. Quando a água esfria a seu ponto de
congelamento, há menos energia fazendo suas moléculas “pularem”, de modo
que as moléculas são capazes de
formar ligações estáveis de hidrogênio com seus vizinhos e,
gradualmente, fixar uma posição, o que é o mesmo processo básico que faz
com que todos os líquidos se solidifiquem. E, assim como em outros
sólidos, as ligações entre as moléculas no gelo são realmente mais
curtas e mais apertadas do que os laços soltos na água líquida, a
diferença é que a estrutura hexagonal de cristais de gelo deixa um monte
de espaço vazio, o que torna o gelo menos denso que a água em geral. O
excedente de volume às vezes pode ser visto na forma de “picos de gelo”
em cima de cubos de gelo no freezer. Estes
picos são compostos do excesso de água que é espremido para fora de um
cubo pelo congelamento (e expansão) do gelo em torno dele. Em um
recipiente, a água tende a congelar a partir dos lados e no fundo em
direção ao centro e em cima, de modo que o gelo se expande em direção ao
centro. Às vezes, um bolsão de água fica preso no meio sem ter para
onde correr, e esguicha de um buraco no topo do cubo, congelando na
forma de um jato.
8 – Único:
Como
diz o ditado, “não há dois flocos de neve iguais”. De fato, em toda a
história da neve, cada uma dessas belas estruturas é completamente
única. Eis
o porquê: um floco de neve começa como um prisma hexagonal simples. À
medida que cada floco cai, esbarra em uma gama única de condições,
incluindo diferentes temperaturas, umidade e pressão do ar. Isso é o
suficiente para nunca se formarem cristais da mesma forma duas vezes.Dito
isto, a coisa legal sobre flocos de neve é que seus seis braços crescem
em perfeita sincronia, criando simetria hexagonal, porque cada braço
experimenta as mesmas condições que todos os outros.
9 – Da onde veio?:
A
origem exata da água do nosso planeta, que abrange cerca de 70% da
superfície da Terra, ainda é um mistério para os cientistas. Eles
suspeitam que a água da superfície do planeta há 4,5 bilhões de anos
teria evaporado com o calor intenso do sol jovem. Isso significa que a
água que temos agora deve ter chegado aqui mais tarde. Como? Bem,
durante um período de cerca de 4 bilhões de anos atrás, chamado de
Bombardeio Pesado Tardio, objetos maciços, provavelmente de fora do
sistema solar, atingiram a Terra e outros planetas. É possível que esses
objetos trouxeram água para a Terra.Cometas, pedaços de gelo e rocha
com caudas de gelo que orbitam o sol, são os prováveis culpados pelo
líquido que aterrou aqui. Há um problema, porém: medições remotas da
água evaporando de vários cometas importantes (Halley, Hyakutake e
Hale-Bopp) revelaram que o gelo é feito de um tipo diferente de H20
(contendo um isótopo pesado do hidrogênio) do que encontrado aqui,
sugerindo que os cometas podem não ser a fonte de toda a água da Terra.
Fonte: http://www.lifeslittlemysteries.com
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