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
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 | Densidade |
| 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 |