Este documento discute el aumento de volumen del agua entre 0 y 4°C. Se explica que esto se debe a que las moléculas de agua forman estructuras dodecaédricas entre estas temperaturas, lo que causa una mayor concentración de estructuras y un aumento del volumen. También se describe cómo esta anomalía del agua influye en la cadena evolutiva al permitir que el hielo flote en la superficie de lagos y mares, evitando su congelamiento completo y garantizando la vida acuática.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA
DE LIMA SUR
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
IV CICLO
PRESENTADO POR:
RUTH PATRICIA RAIMUNDO CCAHUANA
CURSO:
FÍSICA II
DOCENTE:
MG. PERCY VÍCTOR CAÑOTE FAJARDO
LIMA – PERÚ
2015

2. ¿A QUÉ SE DEBE EL AUMENTO DE VOLUMEN DE
ENTRE 0 Y 4°C?
Se debe al empaquetamiento de las moléculas de agua formando los conjuntos de
moléculas en forma dodecaédrica. El máximo de densidad se alcanza con la
participación de dos efectos opuestos. El aumento de temperatura causa el colapso de
las estructuras que incrementa la densidad, mientras que la expansión térmica tiende a
que disminuya. La disminución de las temperaturas provoca una mayor concentración
de las estructuras ES (Estructuras expandidas), mientras que a mayores temperaturas
hay más estructuras CS (Estructuras colapsadas) y fragmentos. Asimismo, al aumentar
las temperaturas se incrementa la entropía del sistema al pasar a estructuras más
desordenadas.
Figura n°1. Densidad del agua en función de la temperatura

3. Anomalía del agua
Figura n°2. Estructura del agua
Si aumenta la
temperatura, la
densidad del agua
también,produciendola
disminución del
volumen (por ser estas
inversamente
proporcionales)
Si disminuye la
temperatura, la
densidad del agua
también,produciendoel
aumento del volumen
(por ser estas
inversamente
proporcionales)
De 0 a 4°C De 4 a 0°C De 4°C a más
Se cumple con
normalidad la
dilatación de los
cuerpos.
Figura n°3. Agua

4. ¿CÓMO INFLUYE ESTE COMPORTAMIENTO EN
LA CADENA EVOLUTIVA?
Cuando el agua se enfría pesa más que el agua caliente. La mayoría se expanden al
calentarse y se contraen al enfriarse. Pero el agua no siempre se comporta así, sólo a
temperaturas entre su punto de ebullición (100°C) y entre el punto de congelación
(0°C). El hecho de que el agua sólo se contrae hasta que llega a una temperatura de X
grados y se vuelve a dilatar si se sigue enfriando se conoce como la anomalía del agua,
y es el motivo por el cual el agua puede estar más caliente en profundidad del lago que
en la superficie.
El hielo presenta una menor densidad que el agua en estado líquido y, además, exhibe
una baja conductividad térmica. Dichas propiedades explican que, a bajas temperaturas,
el hielo queda en la superficie de los mares y lagos y no se produce el congelamiento
completo de estos depósitos naturales, garantizando así la cadena evolutiva y por tanto
nuestra existencia además de posibilitar la existencia de variadas formas de vida
acuática.
Figura n°4

5. Figura n°5: Estructura molecular
del agua
Figura n°5: Estructura molecular
del hielo
El agua es más cálida en lo profundo lo cualayuda a los animales
acuáticos que necesitan una temperatura más elevada.