Dilatación anómala del agua

Diariamente nos encontramos que cuando variamos la temperatura de un cuerpo este cambia de tamaño, esto se debe  a que al incrementar la temperatura en los cuerpos se presenta un aumento en  la agitación de las partículas que lo conforman, ocasionando un alejamiento de las mismas y a su vez un incremento en sus dimensiones. Sin embargo esta teoría tiene sus acepciones una de ellas es el comportamiento del agua ante la variación de la temperatura ya que una de las propiedades características de esta sustancia es su dilatación anómala.

Cuando el agua se encuentra de los 4ºC hacia arriba se comporta de la misma manera que otros cuerpos, esto es; se dilata si se calienta y se contrae si se enfría. Sin embargo, por debajo de los 4ºC se comporta al revés: si se calienta, se contrae y si se enfría, se dilata. Este suceso puede ser  medido fácilmente observando el nivel del agua en un recipiente, ya que  a medida que se incrementa la temperatura del agua, baja gradualmente indicando una contracción. Esta continua hasta que la temperatura del recipiente y  del agua son de 4ºC , cuando la temperatura aumenta por arriba de este rango, el agua cambia su dirección y se eleva en una forma continua, debido a que el agua tiene su volumen mínimo y su densidad máxima a 4 ºC.

Las  variaciones de densidad del agua con la temperatura tienen una profunda repercusión en el medio ambiente en cuerpos de agua, como un lago,  el agua a 4°C, que es la más densa, se sumerge hasta el fondo mientras que el agua sobre 4°C, que es menos densa, sube a la parte superior.  Este desplazamiento de agua, por convección, produce que la casi totalidad del cuerpo alcance los 4°C., bajo esta temperatura la densidad disminuye, pero como el agua no es más pesada que la que está a 4°C, no se desplaza hacia el fondo sino que  permanece en la superficie hasta que a 0°C se congela.  La capa de hielo que se forma,  que es menos densa,  no se sumerge y como queda sobre la superficie del cuerpo de agua  forma una capa aislante que evita que el agua interior se congele.  Si el hielo llegara al fondo, no podría aislar el interior del cuerpo del frío ambiental, por lo que todo el cuerpo se congelaría, y los  peces y otros organismos vivos morirían. 

Relevancia del ESRF.

La curiosidad humana es una fuerza que nos lleva a investigar el mundo que nos rodea. Entre las preocupaciones de nuestra sociedad,  está el interés por descubrir  el origen de todo lo que nos rodea (la materia). En el afán de resolver grandes incógnitas los científicos se han dedicado al desarrollo de un gran número de instrumentos que ayudan a descifrar dichas dudas, uno de esos instrumentos quizás el más poderoso, lo constituyen las fuentes de radiación sincrotrón, considerado como un súper microscopio. Este instrumento cuyo funcionamiento se da a través de un has de luz generada por partículas aceleradas que alcanzan velocidades cercanas a la de luz, ha contribuido de manera muy significativa al progreso del conocimiento en muchos campos de la ciencia.

Es por eso que me surgió el interés por conocer estos avances científicos, un ejemplo de ello es la construcción de este tipo de lugares los cuales cuentan con un equipo tan completo que nos puede dar la respuesta a muchas de nuestras inquietudes.

En nuestro curso abordaremos diferentes temas, dentro de los cuales se encuentran la electricidad y el magnetismo, involucrados en este invento que funciona mediante el movimiento de grandes imanes a velocidades inimaginables produciendo energía suficiente para el movimiento de electrones y como resultado emite una luz brillante (radiación sincrotrón) que se hace incidir sobre las muestras a estudiar en campos de la física, química, biología, medio ambiente, entre otros.