segunda-feira, 4 março , 2024
28 C
Recife

Por que os peixes não morrem congelados no inverno, quando os lagos congelam no Hemisfério Norte?

Olá!

Como diz um amigo, tudo trancs? Significando: tudo tranquilo? Conseguiram atingir as cotas de redução do consumo de energia elétrica? Na minha casa foi difícil mas conseguimos. Agora, recorde mesmo foi o que uma família de São Paulo, acho eu, conseguiu. O consumo de energia da casa deles foi nulo! Isto mesmo: zero kW no mês! Desligaram tudo, até os pensamentos….

Bem, no mês passado, eu perguntei sobre os peixes e o congelamenteo dos lagos. Recebi várias respostas mas a melhor foi a do Evaldo Ribeiro, que reproduzo abaixo, com pequenas observações minhas, tentando explicar alguns detalhes. Parabéns, Evaldo!

“Por que os peixes não morrem congelados no inverno, quando os lagos congelam no Hemisfério Norte? “

Isto é conseqüência de uma notável (e rara) propriedade da água. Consideremos substâncias que sejam líquidas nas condições normais de temperatura e pressão. Na grande maioria delas, sua densidade aumenta progressivamente com a redução de sua temperatura.

Assim, deveríamos esperar que com o abaixamento da temperatura, a densidade iria aumentando gradualmente, sem grandes dificuldades, inclusive na região chamada de mudança de fase. Isto acontece para a maior parte das substâncias: o material em estado sólido é mais denso que no estado líquido; por exemplo: se jogarmos um bloco de ferro em um recipiente contendo ferro líquido, o bloco afundará. Mas não o gelo!

A água apresenta uma curiosa anomalia em sua curva densidade x temperatura. À medida que abaixamos a temperatura da água sua densidade vai aumentando, atingindo um máximo por volta de 4 graus Celsius.

Este ponto notável é chamado de ponto de inversão pois nesta situação, ou seja a variação da densidade com a temperatura, em um processo realizado à pressão constante (atmosférica) é nula. Para temperaturas mais baixas ou mais altas que 4 C, a densidade diminui. Se a densidade diminui, seu inverso, o volume específico aumenta.

Isto explica a razão pela qual as garrafas de vidro quebram se esquecidas com refrigerante dentro do congelador. As garrafas de plástico não quebram por serem mais flexíveis.

Resumindo então, as correntes convectivas de resfriamento que aparecem sempre que há variações de densidade, fazem com que os pacotes de fluido mais pesados desçam, pois sofrem maior ação do campo gravitacional terrestre, e os pacotes mais leves (ou mais quentes) subam. Este movimento acontece até os 4 C.

Abaixo desta temperatura, digamos a 3 C, a densidade do fluido é menor e sofre menos a ação da gravidade. Com isto, ao invés de ir para o fundo, o pacote de fluido a 3º C, sobe, ficando na superfície. Temos então um processo de estratificação dentro dágua.

Isto vai acontecendo até que o ponto de solidificação seja atingido, quando o gelo se forma e fica onde está, ou seja, na superfície do lago. Assim, fica fácil determinarmos a temperatura do fluido dentro dágua: 4º C.

Claro, frio pacas mas como foi observado por vários de vocês, os organismos destes peixes são adaptados (Darwin) para estas regiões. Daí para baixo, nada de mais: o gelo é um isolante (lembrem-se dos iglus dos esquimós) e as perdas de calor são minimizadas. Em países de clima muito frio, este fato permite a sobrevivência dos peixes até o final do inverno.

Aliás, isso também evitou a extinção da vida na Terra durante os vários períodos glaciais que ocorreram em nosso planeta. Um detalhe interessante aos fãs de ficção científica. O famoso autor Arthur Clark, autor de 2001, uma odisséia no espaço, escreveu um conto muito interessante chamado “Encontro com Rama”.

Rama é uma espaçonave-mundo onde o líquido dos mares e lagos congelava primeiro por baixo, exatamente ao contrário da nossa água. As situações e apertos pelos quais os heróis passam são muito interessantes. Vale uma lida, para quem gosta, claro.

Nossos colegas Alexandre Fauri e Giovanni Kotinda são dois outros ganhadores do mês. Parabéns a vocês todos pelas respostas.

Para o próximo mês, minha questão diz respeito a café!
Na próxima vez que você tomar café, aproveite e faça o seguinte experimento:
Derrame um pouco de café sobre uma superfície lisa e deixe-o evaporar.

Ao final de um certo tempo, você verá um anel marrom (ou melhor, cor de café) na periferia e quase nenhum outro sinal de café em outras partes, como no interior. Explique a formação deste anel.
Lembrem-se: a melhor resposta ganha um curso online! Abraços e até o próximo mês.

Matérias relacionadas

Mais recentes

Destaques Mecânica Online

Avaliação MecOn