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 minima, ha un impatto significativo sui fenomeni naturali come le correnti oceaniche, dove le correnti calde tendono a salire sopra quelle fredde.

Densità dell'acqua

L'acqua fredda è sempre più densa di acqua calda; il cambiamento di densità ammonta a circa 4 decimi dell'uno per cento tra il congelamento e 30 gradi Celsius (86 gradi Fahrenheit). Anche se 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 denso di acqua fredda è il calore stesso. Quando il calore viene introdotto nell'acqua (da una fonte come il Sole), le sue molecole sono eccitate dall'energia. Cominciano a muoversi più velocemente, così quando si incontrano l'un l'altro, rimbalzano più lontano. L'aumento di spazio tra le molecole in rapido movimento diminuisce la densità.

Densità dell'acqua fredda

L'acqua fredda ha una densità maggiore di quella calda perché le sue molecole d'acqua sono più lente; le vibrazioni e i movimenti sono più lenti e meno energici. Le molecole rimbalzano e si spingono l'un l'altro di meno, così più possono stare insieme in uno spazio più piccolo. Poiché sono più compatti, la densità dell'acqua è maggiore.

Convezione dell'acqua

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

Ocean Currents

Le masse di acqua calda salgono sopra l'acqua fredda negli oceani del mondo. Date le correnti, l'acqua calda e tropicale viene trasportata verso i poli in un movimento simile a un nastro trasportatore, con acque fredde al di sotto. Il divario nelle temperature è chiamato termoclima. La Corrente del Golfo è un esempio di questo fenomeno e questo ciclo di produzione di acqua tropicale calda influisce anche sul 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 pacificamente. A volte, quando l'acqua calda e fredda (e le masse d'aria) si incontrano, il risultato è una tempesta o anche un uragano.