El agua fría y caliente son formas líquidas de H2O, pero tienen densidades diferentes debido al efecto del calor en las moléculas de agua. Aunque la diferencia de densidad es leve, tiene un impacto significativo en fenómenos naturales como las corrientes oceánicas, donde las corrientes cálidas tienden a elevarse por encima de las frías.
Densidad del agua
El agua fría es siempre más densa que el agua tibia; el cambio de densidad asciende a aproximadamente 4 décimas del uno por ciento entre casi congelación y 30 grados centígrados (86 grados Fahrenheit). Aunque pequeña, la diferencia permite que el agua caliente “flote” sobre el agua fría, un fenómeno que ocurre todos los días en los océanos del mundo.
Densidad de agua caliente
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La razón por la cual el agua tibia es menos densa que el agua fría es el calor mismo. Cuando el calor se introduce en el agua (de una fuente como el Sol), sus moléculas son excitadas por la energía. Comienzan a moverse más rápido, de modo que cuando se topan, rebotan más lejos. El espacio aumentado entre las moléculas de rápido movimiento disminuye la densidad.
Densidad de agua fría
El agua fría tiene mayor densidad que la caliente porque sus moléculas de agua son más lentas; Las vibraciones y movimientos son más lentos y menos energéticos. Las moléculas rebotan y se empujan entre sí menos, por lo que más pueden encajar en un espacio más pequeño. Debido a que se empaquetan más apretadamente, la densidad del agua es mayor.
Convección de agua
Debido a que el agua tibia es menos densa, cuando el calor y el frío se encuentran, el agua caliente sube a la superficie; Los científicos llaman a esto “convección”. Este proceso a veces crea un ciclo en el cual el agua en la superficie de un lago se calienta durante el día, luego se enfría y se hunde por la noche, creando una circulación lenta y continua desde las profundidades a la superficie y de regreso.
Corrientes oceánicas
Las masas de agua caliente se elevan sobre el agua fría en los océanos del mundo. Dadas las corrientes, el agua tropical cálida se desplaza hacia los polos en un movimiento como una cinta transportadora, con aguas frías debajo. La división de temperaturas se llama termoclima. La Corriente del Golfo es un ejemplo de este fenómeno, y este ciclo de traer agua tropical cálida también afecta el clima en grandes áreas geográficas. Londres, por ejemplo, no es tan frío como Calgary, aunque tiene la misma latitud, porque se beneficia de la Corriente del Golfo. Sin embargo, el agua del océano no siempre se mueve de manera pacífica. A veces, cuando el agua caliente y fría (y las masas de aire) se encuentran, el resultado es una tormenta o incluso un huracán.