A água quente e fria são formas líquidas de H2O, mas possuem densidades diferentes devido ao efeito do calor nas moléculas de água. Embora a diferença de densidade seja pequena, ela tem um impacto significativo sobre fenômenos naturais, como correntes oceânicas, onde as correntes quentes tendem a se elevar acima das frias.

Densidade da Água

A água fria é sempre mais densa que água morna; a variação de densidade é de cerca de 4 décimos de um por cento entre o ultracongelamento e 30 graus Celsius (86 graus Fahrenheit). Embora pequena, a diferença permite que a água quente "flutue" em cima da água fria, um fenômeno que ocorre todos os dias nos oceanos do mundo.

Densidade da Água Quente

A razão pela qual a água morna é menor densa do que a água fria é o calor em si. Quando o calor é introduzido na água (de uma fonte como o Sol), suas moléculas são excitadas pela energia. Eles começam a se mover mais rápido, então quando eles se chocam um com o outro, eles se afastam mais. O aumento do espaço entre as moléculas que se movem rapidamente diminui a densidade.

Densidade da Água Fria

A água fria tem uma densidade maior que a quente porque suas moléculas de água são mais lentas; vibrações e movimentos são mais lentos e menos energéticos. As moléculas balançam e empurram umas as outras menos, então mais podem se encaixar em um espaço menor. Porque eles são embalados juntos com mais força, a densidade da água é maior.

Convecção da Água

Porque a água quente é menos densa, quando quente e frio se encontram, a água quente sobe até o topo; os cientistas chamam isso de "convecção". Esse processo às vezes cria um ciclo no qual a água na superfície de um lago é aquecida durante o dia, depois esfria e afunda à noite, criando uma circulação lenta e contínua das profundezas para a superfície e vice-versa.

Correntes oceânicas

Massas de água quente sobem acima da água fria nos oceanos do mundo. Dadas as correntes, a água quente e tropical é levada para os pólos em um movimento como uma correia transportadora, com águas frias embaixo. A divisão nas temperaturas é chamada de termoclima. A Corrente do Golfo é um exemplo desse fenômeno, e esse ciclo de elevar a água tropical quente também afeta o clima em grandes áreas geográficas. Londres, por exemplo, não é tão fria quanto Calgary, embora tenha a mesma latitude, porque se beneficia da Corrente do Golfo. A água do oceano nem sempre se move pacificamente. Às vezes, quando a água quente e fria (e massas de ar) se encontram, o resultado é uma tempestade ou até mesmo um furacão.