sábado, setembro 24, 2011

A surpreendente física da água: 9 fatos sobre H2O.



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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.

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.

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.

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