Care este punctul de îngheț al apei. Efectele înghețului

La nivel planetar apa se găsește într-o continuă mișcare și transformare, fiind supusă în permanență proceselor de evaporare, de condensare și de solidificare. Această mișcare perpetuă se numește ciclul apei și constituie obiectul de studiu al meteorologiei și al hidrologiei.

În același timp, apa este indispensabilă vieții, indiferent de starea de agregare în care se află: lichidă, solidă sau gazoasă. Toate formele de viață cunoscute depind de apă, aceasta fiind și o parte esențială în multe dintre procesele metabolismului din interiorul organismului uman.

Cu siguranță mulți dintre dumneavoastră își amintesc că la școală ați învățat că apa îngheață la 0˚Celsius. Cu toate că acesta este punctul de îngheț al apei, studii recente arată că apa îngheață la o temperatură mul mai mică decât se credea. Care este aceasta, vă vom spune în cele ce urmează.

Apa supraînghețată este descoperirea momentului

Spunem despre lucrurile foarte reci că sunt „reci ca gheața”, însă cât de rece înseamnă asta cu adevărat? Sunt multe lucruri neștiute despre apă, acest lichid atât de omniprezent și de esențial pentru existența noastră.

Asemenea multor lucruri pe care le-am învățat cu toții la școală, temperatura la care îngheață apa este un subiect mai complex decât știam cu toții, scrie IFL Science.com. Și asta pentru că apa are multe puncte de îngheț, adeseori temperaturile la care apa îngheață fiind mult sub 0°Celsius.

Recomandări

Klaus Iohannis, apel la înțelepciune după ce PSD a anunțat că iese din negocierile pentru Guvern: „Ultimul lucru de care România are nevoie e o criză”

Comportamentul apei a fost intens studiat în ultimii ani și s-a descoperit că acest lichid are tendința de a nuclea, adică de a forma cristale de gheață, fenomen care se petrece la mai mult temperaturi situate sub pragul înghețului.

Astfel, studiile efectuate au arătat că apa poate rezista uneori la acest proces până la –38°Celsius și chiar –44°Celsius. Trebuie menționat faptul că, la o temperatură foarte scăzută, chiar și cele mai încăpățânate molecule de apă vor forma cristale de gheață.

Spre deosebire de alte lichide care își măresc densitatea pe măsură ce se răcesc, apa devine mai puțin densă pe măsură ce îngheață. Când temperatura coboară sub 0°Celsius apei îi este necesar un punct de nucleație în jurul căruia poate îngheța.

Apa de puritate foarte mare nu are puncte de nucleație, astfel că poate fi răcită la temperaturi cu mult sub 0°Celsius fără să înghețe. Adusă, însă, la o temperatură suficient de mică apa va îngheța, indiferent cât este de pură. De altfel, există o serie de factori care influențează momentul în care apa suprarăcită îngheață (apa supraînghețată).

Citeşte și: Cum să conduci în siguranță pe gheață și pe polei. 7 sfaturi pentru șoferi

Recomandări

Ce se ascunde în spatele deciziei PSD de a renunța la negocierile pentru formarea guvernului

Și, totuși, la ce temperatură îngheață apa?

De-a lungul timpului se știa că apa îngheață la 0˚Celsius. Ei bine, în realitate, lucrurile stau cu totul altfel, iar studiul care demonstrează acest lucru are darul de a surprinde într-o mare măsură.

Astfel, s-a descoperit faptul că schimbarea structurii moleculare a apei controlează nivelul de formare al gheții. Mai întâi se formează o «gheață intermediară» a cărei structură se situează între cea a gheţii şi cea a lichidelor.

Apa lichidă este în esență o rețea de molecule de apă, care sunt slab asociate între ele prin intermediul unui tip de legătură intermoleculară, denumită legătură hidrogen. În clipa în care îngheață, apa poate forma până la 16 tipuri diferite de cristale de gheață.

Pentru ca formarea gheții să fie posibilă este necesar ca în primul rând să se creeze mici nuclee de gheață în interiorul lichidului, iar pentru a obține aceste nuclee o echipă de cercetători de la universitatea din Houston a realizat o simulare pe calculator a comportamentului a mii de molecule de apă.

Rezultatul a fost unul surprinzător. Astfel, valoarea până la care trebuie să scadă temperatura apei pentru a putea atinge pragul minim de cristalizare şi de îngheţare este de –48°Celsius.

Recomandări

Impozitele pentru anul 2025 încing spiritele în Timișoara. Dominic Fritz, în război cu „chiaburii”. Miza: câteva zeci de milioane de lei

Citește și: Ți-au îngheţat încuietorile? Foloseşte spray-uri speciale!

Ce efecte are înghețul în lumea reală

În lumea reală, există consecințe deosebit de grave în ceea ce privește punctul de îngheț al apei, mai notează sursa citată.

Concret, înghețul produce efecte teribile asupra organismelor vii, iar formarea de cristale de gheață în organism poate cauza imense daune țesuturilor. Astfel, cristalele de gheață pot străpunge vasele de sânge, distrug celulele și afectează buna funcționare a organelor interne.

Trebuie spus că, și dacă gheața nu ar provoca distrugeri severe în organism, înghețul provoacă o deshidratare masivă în corp din cauza faptului că apa este absorbită din celule în cristalele de gheață astfel formate și cresc în dimensiuni pe măsură ce procesul înghețului avansează.

Totodată, înghețul la nivelul vaselor sanguine provoacă întreruperea procesului de livrare al oxigenului către organele esențiale, iar procesul de distrugere este unul extrem de grav și ireversibil.

Cu toate acestea, există animale care, obligate să supraviețuiască iernilor reci, își produc propriile substanțe chimice anti-îngheț sau ard alimente pentru a se putea încălzi. Un astfel de exemplu îl reprezintă broaștele de lemn, care trăiesc cu precădere în Alaska, însă modul în care fa acest lucru nu este pe deplin înțeles.

Dacă ar putea folosi tehnica „patentată” de broaștele de lemn, spitalele ar putea să înghețe organe interne în loc să efectueze transplanturi sub presiunea timpului. De asemenea, piloții de avioane ar putea controla formarea stratului de gheață pe aripile aeronavei.

Chiar și atunci când apa nu este răcită la temperaturi atât de scăzute, înțelegerea modului în care se produce acest fenomen ar putea îmbunătăți procesul de formare al norilor și, prin urmare, predicțiile meteorologice și climatice.

Citește și: Ce este poleiul. Care sunt cauzele apariției poleiului

Foto:Shutterstock

Urmărește-ne pe Google News