L'acqua calda e fredda sono entrambe forme liquide di H2O, ma hanno densità diverse a causa dell'effetto del calore sulle molecole d'acqua. Sebbene la differenza di densità sia lieve, ha un impatto significativo sui fenomeni naturali come le correnti oceaniche, dove le correnti calde tendono a salire rispetto a quelle fredde.
Densità dell'acqua

L'acqua fredda è sempre più densa dell'acqua calda ; la variazione di densità ammonta a circa 4 decimi dell'uno percento tra quasi congelamento e 30 gradi Celsius (86 gradi Fahrenheit). Sebbene piccola, la differenza consente all'acqua calda di "galleggiare" sopra l'acqua fredda, un fenomeno che si verifica ogni giorno negli oceani del mondo.
Densità dell'acqua calda

Il motivo per cui l'acqua calda è meno densa del freddo l'acqua è il calore stesso. Quando il calore viene introdotto nell'acqua (da una fonte come il Sole), le sue molecole vengono eccitate dall'energia. Cominciano a muoversi più velocemente, quindi quando si imbattono l'uno nell'altro, rimbalzano più lontano. L'aumento dello spazio tra le molecole in rapido movimento diminuisce la densità.
Densità dell'acqua fredda

L'acqua fredda ha una densità maggiore di quella calda poiché le sue molecole d'acqua sono più lente; vibrazioni e movimenti sono più lenti e meno energici. Le molecole rimbalzano e si spingono a vicenda meno, quindi più possono adattarsi insieme in uno spazio più piccolo. Poiché sono raggruppati più strettamente, la densità dell'acqua è maggiore.
Convezione dell'acqua

Poiché l'acqua calda è meno densa, quando si incontrano caldo e freddo, l'acqua calda sale verso l'alto; "convezione". Questo processo a volte crea un ciclo in cui l'acqua sulla superficie di un lago viene riscaldata durante il giorno, quindi si raffredda e affonda di notte, creando una circolazione lenta e continua dalle profondità alla superficie e viceversa.
Ocean Currents

Masse di acqua calda si alzano sopra l'acqua fredda negli oceani del mondo. Date le correnti, l'acqua calda e tropicale viene spostata verso i poli in un movimento come un nastro trasportatore, con acque fredde al di sotto. La divisione delle temperature si chiama thermoclime. La Corrente del Golfo è un esempio di questo fenomeno e questo ciclo di allevamento di acque tropicali calde influenza anche il clima su vaste aree geografiche. Londra, ad esempio, non è fredda come Calgary, anche se ha la stessa latitudine, perché beneficia della Corrente del Golfo. Tuttavia, l'acqua dell'oceano non si muove sempre in modo pacifico. A volte, quando si incontrano acqua calda e fredda (e masse d'aria), il risultato è una tempesta o addirittura un uragano.