A substância estranha que permitiu a vida no planeta (V.4, N.2, P.4, 2021)

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A substância estranha que permitiu a vida no planeta (V.4, N.2, P.4, 2021)

Tempo de leitura: 5 minutos
#acessibilidade Foto de várias vidrarias em um laboratório contendo um líquido incolor misterioso.

Você se lembra do nome: equação geral dos gases? Você deve ter aprendido ela durante o ensino médio. Bom, se não se lembra vamos refrescar sua memória. A equação geral dos gases ou equação de Clapeyron é a famosa: PV, igual a N, R, T, e tem uma cara assim: PV = nRT

Essa equação diz como as características de um gás IDEAL se relacionam, sendo que P é a pressão do gás, V é o volume que ele ocupa, T é a temperatura e n é o número de mols da amostra, lembre-se que o número de mols está ligado à quantidade de moléculas que estão na amostra. Tá se lembrando?

Queria começar por essa equação, pois ela revela um conceito físico muito importante. Note que, pela equação geral dos gases, temperatura e volume são diretamente proporcionais, ou seja, quando a temperatura aumenta o volume aumenta também, beleza? Guarda essa informação no seu coração que já voltamos nela.

Vamos um pouco mais além, existe outra equação que você deve ter aprendido no ensino médio: a equação da dilatação volumétrica. Lá em física a gente estuda como os sólidos aumentam de tamanho quando a temperatura deles aumenta, o nome disso é dilatação e a equação da dilatação volumétrica é: 𝝙V = V0 ᐧ 𝛄 ᐧ 𝝙T.

Essa equação vale para um corpo de volume inicial V0 e 𝝙V é o quanto o sólido cresce, aumenta de volume, devido ao aumento de temperatura (𝝙T), e para diferenciar a dilatação entre diferentes materiais adiciona-se a chamada constante de dilatação volumétrica, o 𝛄. Juro que não vamos mais falar de equações nesse texto, só quis trazer essas coisas pra gente relembrar um pouco dos nossos tempos de escola e como o que aprendemos lá tem muito valor!

O que essas duas equações têm em comum? Elas mostram como o aumento de temperatura leva a um aumento do volume e, consequentemente, uma diminuição da densidade, pois a densidade do corpo é inversamente proporcional ao volume, certo? Lembre-se, d = m/V. Ai droga, jurei que não ia mais falar de equações, tá, agora é sério, essa foi a última.

Então, em materiais “normais” quando há aumento da temperatura, diminui-se a densidade e vice-versa. É por isso que os ares condicionados ficam no alto, porque o ar quente tende a subir, pois ele tem menor densidade e aí fica mais fácil da máquina pegar o gás quente e esfriar. Por outro lado, os aquecedores ficam no chão. Se você não sabia dessa, já comenta aí e já vale seu compartilhamento!

Mas nesse texto eu queria falar sobre uma substância muito, muito estranha que não segue esse comportamento. Quando você pega essa substância e esfria, a densidade diminui junto. Ela é muito estranha, até hoje vários químicos, físicos e engenheiros tentam estudar melhor a estrutura molecular dela pra entender porque ela tem esse comportamento. E sabe o que é mais incrível? Graças a esse comportamento estranho dela a vida na Terra teve condições de se desenvolver. Se você não sabe qual substância é essa, indico que vá até a cozinha agora e pegue um copo d’água e bote gelo dentro, porque a cabeça precisa estar fria para entender essa doideira.

Com o seu copo d’água com gelo em mãos, vamos lá… Por incrível que pareça a resposta está bem na sua frente, já notou como o gelo boia? O gelo boia no suco, boia na água, no refrigerante, bom, pra boiar quer dizer que o gelo tem densidade menor do que todos esses líquidos, mas estranho né? O gelo está mais frio do que os líquidos, mas apesar disso a densidade dele é menor do que a dos líquidos. Sim minha amiga e meu amigo, a substância estranha é a água.

Há um experimento muito interessante para se observar essa propriedade de expansão da água com a diminuição da temperatura que você pode fazer na sua casa. Pegue uma garrafa PET e encha ela de água até a boca e coloque para congelar (sem tampa) e veja o que acontece depois que a água congelar, você vai gostar.

A água tem esse comportamento muito estranho, é por isso que existem icebergs que são como cubos de gelos gigantes no mar que boiam. Sabe outra coisa interessante, por causa dessa propriedade bizarra da água os rios e lagos começam congelando de cima para baixo, enquanto a maioria dos materiais congela de baixo para cima, pois a tendência é que os sólidos, mais densos, vão ficando no fundo.

E o que a vida tem a ver com isso? Bem, a vida na Terra depende muito de água, as plantas e animais precisam de água líquida para sobreviver e, graças a essa propriedade da água, a vida marinha conseguiu sobreviver às eras do gelo e grandes glaciações, pois apesar de congeladas por cima, havia muita água líquida em regiões mais profundas. Entende como a vida na Terra é uma grande sorte? Mais um motivo aí.

Eu disse que a gente não entende muito bem como as moléculas de água funcionam, né? Para você ter uma noção, existe um encontro anual de cientistas de diversas áreas para discutir um único tema: a química da água! Mesmo assim, até hoje não entendemos muito bem porque ela tem esse comportamento. O link para o congresso de água pode ser encontrado no “Para Saber Mais”.

Além deste comportamento, a água tem várias outras características estranhas, por exemplo, a água flui muito mais rápido quando ela tem pouco espaço do que muito espaço. Pense você andando numa multidão, faz sentido pensar que você anda mais rápido se há mais espaço ao seu redor e para muitos líquidos essa é a verdade, mas para a água não. De acordo com a pesquisadora Márcia Barbosa da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS): “Na verdade, a água tem mais de 70 comportamentos estranhos […] e graças a esses comportamentos é que hoje a gente tem vida na Terra”. Gostou de saber essas coisas diferentes da água? Se quiser conhecer mais veja as referências e o Para Saber Mais e comenta aí o que achou.

Fontes:

Fonte da imagem destacada: Imagem de PublicDomainPictures por Pixabay

Por que a água é tão especial?

Para saber mais:

https://waterconf.org/

https://revistapesquisa.fapesp.br/o-lado-esquisito-da-agua/

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