Por que os lagos congelam só na superfície? Porque a camada de gelo funciona como uma espécie de cobertor, impedindo que a água mais profunda congele. "A capa gelada faz o papel de isolante térmico.
Ainda devido ao comportamento anômalo da água: a água mais densa é aquela que está a 4ºC, com isso, ela desce e fica no fundo dos lagos, ao passo a que a água a 0ºC que está menos densa fica na superfície, trocando calor diretamente com o ambiênte e com isso facilitando seu congelamento.
E é aí que entra a outra propriedade curiosa da água: quando aumenta a pressão, ela derrete! É a alta pressão que impede o congelamento desse líquido. Então, não tem jeito: por mais grossa que seja a camada de gelo da superfície, a água no fundo dos oceanos não congela mesmo!
Quando a temperatura da água da superfície atinge 4ºC, sua densidade começa a diminuir e a água com temperatura menor do que 4ºC começa a flutuar, pelo fato de sua densidade ser menor do que as águas do fundo. A partir dessa temperatura, a água da superfície continua se esfriando.
Em virtude dessa diferença de densidade, as águas dos lagos e mares não se congelam completamente, pois forma-se uma camada de gelo menos densa que fica na superfície e cria um isolante térmico natural que faz com que a água abaixo dela permaneça na fase líquida.
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No texto Por que o gelo flutua na água?, explicou-se que a densidade do gelo é menor que a da água, pois à medida que vão se congelando, as moléculas de água formam ligações de hidrogênio entre si, que resultam em uma disposição tridimensional com espaços vazios.
Este fenômeno ocorre devido ao que chamamos de dilatação anômala da água, pois em uma temperatura entre 0°C e 4°C há um fenômeno inverso ao natural e esperado. Neste intervalo de temperatura a água, ao ser resfriada, sofre uma expansão no seu volume, e ao ser aquecida, uma redução.
Peixes que vivem em lagoas são capazes de sobreviver ao inverno quando a água congela por eles serem capazes de se adaptarem a alterações climáticas drásticas. Quando um lago congela, ele nunca fica completamente sólido.
Além da temperatura, a salinidade da água, por sua maior densidade, também provoca estratificação de camadas nos lagos.
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