Densidade da Água

O estado sólido apresenta menor densidade que o líquido

A densidade da água é uma das propriedades mais importantes dessa substância e indica o quanto que ela consegue se compactar. A densidade desse elemento químico é de 0,99 g/cm³ em temperatura ambiente (20° C aproximadamente).  

A água apresenta densidades diferentes para o estado sólido, líquido e gasoso. A maioria das substâncias tem o estado sólido mais denso do que o líquido. Na água, entretanto, essa relação aparece ao contrário, ou seja, a fase líquida é mais densa que a sólida.

Conheça agora as propriedades da água, como calcular a densidade dela e as variações na forma sólida e líquida.

Propriedades da água

A água é um dos recursos naturais mais abundantes do Planeta Terra. Essa substância recobre cerca de 70% da superfície terrestre e é a responsável por criar condições suficientes para que a vida se desenvolvesse.

As propriedades físicas e químicas da água são singulares e não igualadas a outros elementos químicos encontrados. Uma das características mais importantes é a solubilidade, capacidade de dissolver outras substâncias.

Este atributo contribui para que vários nutrientes, como o cálcio, sais minerais e magnésio estejam diluídos em líquidos, o que permite o crescimento dos seres vivos.

Outras três propriedades da água são:

  • Tensão superficial: propriedade interna e da superfície das moléculas de se atraírem;
  • Calor específico: quantidade de calor para elevar a temperatura da substância em 1°C;
  • Calor latente: quantidade de calor necessária para a substância mudar seu estado físico.    

Fórmula da densidade      

A densidade ou massa específica é uma propriedade física da matéria utilizada para identificar uma substância e conhecer o seu nível de compactação. A grandeza é calculada ao realizar a divisão entre a massa e o volume ocupado pelos materiais nos estados líquidos, sólidos e gasosos. 

A unidade de medida utilizada pelo Sistema Internacional de Unidade (SI) é o quilograma por metros cúbicos (kg/m³). No entanto, as unidades mais utilizadas são: gramas por centímetros cúbicos (g/cm³) e gramas por milímetros (g/mL). Os gases ganham uma medida diferente, o grama por litro (g/L). 

A fórmula matemática da densidade é apresentada assim:

Densidade = Massa / Volume ou D = M/V                                                        

Imagem de Iceberg
O gelo fica na parte superior, pois a densidade da água em estado sólido é menor.  (Imagem: Pixabay)

Densidade da água

Características física e química mais importante, a densidade da água é diferente para cada estado em que se encontra. Ela será de 0,99 g/cm³ (noventa e nove décimos de grama por centímetros cúbicos) ou, aproximadamente, 1 g/cm³ (um grama por centímetros cúbicos), quando estiver em estado líquido e a temperatura ambiente de 20° C. A água atinge sua densidade máxima, que é de 1,000 g/cm3, a 4° C, ou seja, pouco antes de congelar.

A densidade da água salgada é diferente da água doce e pode variar entre 1,017 até 1,030 g/cm3. Isso porque os sais minerais presentes na substância modificam suas características. Por causa dessa diferença é muito mais fácil boiar em ambientes marítimos do que em lagos e rios.  

Densidade do Gelo

O estado sólido da água (gelo) tem uma densidade menor do que no estado líquido, isto é, 0,92 g/cm³ a uma temperatura de 0° C. Esta é uma característica específica da água, pois a maioria das substâncias tem densidade maior no estado sólido e não no líquido.

Outros materiais que apresentam a mesma propriedade são o gálio, o germânio, o bismuto e o antimônio. A densidade menor nos sólidos é devido a estrutura molecular desse elemento e elasticidade particular. Em razão disso os mares e lagos congelam na parte superior, mas os fundos ficam na forma líquida. 

Tabela da densidade da água

A densidade da água se modifica a depender da temperatura do ambiente ou do estado físico em que se encontra. O gelo, que é menos denso, flutua na água quando está na forma líquida divido a essa diferença. O mesmo não ocorre, por exemplo, quando se insere pedaços de ferro em um recipiente com mesma substância fundida. Isso porque a densidade do ferro é maior em estado sólido.  

Confira agora a tabela com as principais densidades da água em determinadas temperaturas. Os valores abaixo de 0° representam o estado superfundido, quando a matéria é resfriada abaixo do ponto de fusão para que não passe pelo estado sólido.

Temperatura
(°C)

Densidade
(g/cm³)

100

0,9584

80

0,9718

60

0,9832

40

0,9922

30

0,9956502

25

0,9970479

22

0,9977735

20

0,9982071

15

0,9991026

10

0,9997026

4

0,9999720

0

0,9998395

−10

0,998117

−20

0,993547

−30

0,983854

 

Faça a referência deste conteúdo seguindo as normas da ABNT:

Rosa, Joseane. Densidade da Água; Guia Estudo. Disponível em

< https://www.guiaestudo.com.br/densidade-da-agua >. Acesso em 18 de novembro de 2019 às 16:30.

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