Зміст
Гаряча та холодна вода - це рідкі форми Н2О, але вони мають різну щільність через вплив тепла на молекули води. Хоча різниця в щільності незначна, вона має значний вплив на природні явища, такі як океанські течії, де теплі течії мають тенденцію підніматися вище холодних.
Щільність води
Холодна вода завжди густіша, ніж тепла вода; зміна щільності становить приблизно 4 десятих частки одного відсотка між майже заморожуванням і 30 градусами Цельсія (86 градусів за Фаренгейтом). Хоча невелика, різниця дозволяє теплій воді «плавати» поверх холодної води, явище, яке відбувається щодня у Світовому океані.
Щільність теплої води
Причина тепла вода менш густа, ніж холодна, - саме тепло. Коли тепло надходить у воду (з джерела, як Сонце), його молекули збуджуються енергією. Вони починають рухатися швидше, тому, коли натикаються один на одного, вони відскакують далі. Збільшений простір між швидкоплинними молекулами зменшує щільність.
Щільність холодної води
Холодна вода має більшу щільність, ніж гаряча, оскільки її молекули води більш мляві; вібрації та рухи повільніші і менш енергійні. Молекули менше відскакують і мовчать одна від одної, тому більше може вміститися разом у меншому просторі. Оскільки вони упаковані щільніше, щільність води більша.
Конвекція води
Оскільки тепла вода менш густа, коли зустрічаються теплі та холодні, тепла вода піднімається до верху; вчені називають це "конвекцією". Цей процес іноді створює цикл, коли вода на поверхні озера протягом дня нагрівається, потім охолоджується і тоне вночі, створюючи повільну, постійну циркуляцію з глибини на поверхню і назад знову.
Океанські течії
Маси теплої води піднімаються над холодною водою у світових океанах. Враховуючи течії, тепла, тропічна вода перекидається до полюсів рухом, як конвеєр, холодними водами під ними. Розрив температур називається термокліном. Приклад цього явища - Гольфстрім, і цей цикл підведення теплої тропічної води також впливає на клімат великих географічних районів. Наприклад, Лондон не такий холодний, як Калгарі, навіть якщо він такий же широти, тому що виграє від Гольфстріму. Вода в океані не завжди рухається цим спокійно. Іноді, коли зустрічаються гаряча та холодна вода (та повітряні маси), результатом стає шторм чи навіть ураган.