Qual é a variação percentual no volume quando a água líquida congela? Mencione alguns efeitos que essa mudança de volume pode ter na natureza e em nossas casas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pergunta qual é a variação percentual no volume quando a água líquida congela. Isso envolve conceitos de dilatação e contração térmica da matéria. Para resolver, vamos precisar entender como o volume da água muda com a temperatura e aplicar isso para encontrar a variação percentual.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber como o volume da água muda quando ela congela. A água é uma substância única porque, ao congelar, ela expande em vez de contrair, o que é contrário ao comportamento de muitas outras substâncias. Essa expansão ocorre devido à formação de uma estrutura cristalina que ocupa mais espaço.
Passo 3
Para calcular a variação percentual no volume, usamos a fórmula:
Onde:
- $ V_{inicial} $ é o volume da água líquida.
- $ V_{final} $ é o volume da água congelada.
Passo 4
Sabemos que a água expande aproximadamente 9% quando congela. Isso significa que o volume final é 9% maior que o volume inicial. Então, podemos substituir na fórmula:
Resposta
Quando a água líquida congela, seu volume aumenta aproximadamente 9%. Essa expansão pode causar efeitos como rachaduras em rochas e pedras nas margens de rios e lagos, além de danificar canos e estruturas em nossas casas devido ao aumento de volume do gelo.