Acqua (molecola)

In generale, il volume di un liquido aumenta quando viene riscaldato, tuttavia il volume dell'acqua diminuisce quando viene riscaldato nell'intervallo di temperatura da 0°C a 4°C. Il suo volume aumenta solo quando viene riscaldata sopra i 4°C. Questo comportamento è una delle numerose proprietà anomale dell'acqua.

Questa proprietà di diminuzione del volume permette ai pesci e ad altri animali acquatici di sopravvivere in un corpo d'acqua quando il ghiaccio si è congelato in superficie. Nei climi freddi, quando la temperatura di un corpo d'acqua raggiunge i 4°C, gli strati d'acqua vicini alla cima a contatto con l'aria fredda continuano a perdere energia termica e la loro temperatura scende sotto i 4°C. Raffreddandosi al di sotto dei 4°C, questi strati salgono invece di affondare, poiché l'acqua ha la massima densità a 4°C. Così lo strato d'acqua con una temperatura di 4°C rimane sul fondo, mentre sopra si formano strati d'acqua di 3°C, 2°C, 1°C e 0°C. Poiché il ghiaccio è un povero conduttore di calore, non permette il trasferimento di energia termica dall'acqua liquida sotto gli strati di ghiaccio, il che impedisce il congelamento dell'acqua liquida. Quindi, le creature acquatiche sopravvivono in questi luoghi.