O gelo é um objeto fascinante que encontramos em várias formas e contextos, desde a natureza até o nosso dia a dia. Mas o que exatamente é o gelo e qual é a sua verdadeira natureza? Neste artigo, vamos explorar essa questão intrigante e tentar entender o gelo como um objeto em si mesmo.
Qual é a diferença entre corpo e objeto?
Uma parte limitada da matéria é considerada um corpo quando possui uma forma definida e é separada do restante do ambiente. Um corpo pode ser qualquer coisa, desde uma pequena partícula até um objeto maior, como uma mesa ou uma cadeira. Por outro lado, um objeto é um corpo que recebe uma função específica ou um propósito atribuído.
A diferença entre corpo e objeto está na utilidade ou função que é aplicada ao corpo. Por exemplo, uma pedra pode ser considerada um corpo quando está solta no chão, mas se for utilizada como uma ferramenta para esculpir, ela se torna um objeto. Da mesma forma, um objeto pode ser construído a partir de diferentes corpos. Por exemplo, uma mesa pode ser feita de madeira, metal ou plástico, mas é considerada um objeto porque é projetada para ser usada como superfície de apoio.
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Por que uma pedra de gelo é considerada matéria?
Uma pedra de gelo é considerada matéria porque ela possui massa e ocupa um lugar no espaço, duas características que definem a matéria. Além disso, uma pedra de gelo é formada por moléculas de água, que estão organizadas de forma ordenada e compacta no estado sólido.
No estado sólido, as partículas que compõem a matéria estão próximas umas das outras e mantêm uma estrutura rígida. Já no estado líquido, as partículas estão mais afastadas e têm maior mobilidade, permitindo que a matéria flua e se adapte ao formato do recipiente em que está contida. No estado gasoso, as partículas estão ainda mais afastadas e se movem livremente, preenchendo completamente qualquer recipiente em que são colocadas.
No caso do gelo, a água muda de estado líquido para sólido quando é resfriada a uma temperatura abaixo de 0°C. As moléculas de água se organizam em uma estrutura cristalina, formando o gelo. Portanto, uma pedra de gelo é considerada matéria porque possui massa, ocupa um lugar no espaço e está no estado sólido.
Quais são as duas propriedades do gelo?
O gelo possui duas propriedades únicas que o distinguem de outros estados da matéria. Primeiro, o gelo é caracterizado por um baixo nível de agitação de moléculas. Isso ocorre porque, quando a água é resfriada abaixo de zero graus Celsius, as moléculas começam a se mover mais lentamente e se agrupam em um padrão regular, formando uma estrutura cristalina. Essa organização rígida das moléculas de água é o que dá ao gelo sua aparência sólida e sua capacidade de manter sua forma.
Outra propriedade do gelo é a necessidade de uma temperatura constante para manter seu estado físico. O gelo sólido é estável a temperaturas abaixo de zero graus Celsius. Se a temperatura subir, as moléculas de água começam a se mover mais rapidamente e a estrutura cristalina começa a se desfazer, transformando o gelo em água líquida. Essa transição de fase ocorre a zero graus Celsius e é conhecida como ponto de fusão do gelo.
Além disso, é importante mencionar que a densidade do gelo é inferior à da água líquida. Isso ocorre porque, quando a água congela, as moléculas se organizam em uma estrutura cristalina aberta, ocupando mais espaço do que quando estão no estado líquido. Essa menor densidade do gelo faz com que ele flutue na água, motivo pelo qual os lagos e oceanos não congelam completamente durante o inverno.
Por que conseguimos mergulhar em uma piscina com água líquida, mas não podemos fazer o mesmo se a água estiver congelada?
A razão pela qual podemos mergulhar em uma piscina com água líquida, mas não podemos fazer o mesmo se a água estiver congelada, tem a ver com a densidade da água na forma de gelo. Quando a água congela, as moléculas se organizam em uma estrutura cristalina, formando uma rede tridimensional de ligações de hidrogênio. Essa rede de ligações de hidrogênio faz com que as moléculas de água fiquem mais afastadas umas das outras, resultando em uma maior distância média entre as moléculas de água.
Essa maior distância média entre as moléculas de água na forma de gelo faz com que o gelo seja menos denso do que a água líquida. Na verdade, o gelo é cerca de 9% menos denso do que a água líquida. Isso significa que, quando a água congela e se transforma em gelo, ele flutua na superfície da água líquida. Portanto, se tentarmos mergulhar em uma piscina com água congelada, nosso corpo não seria capaz de afundar no gelo, pois a densidade do nosso corpo é maior do que a densidade do gelo. Por outro lado, a água líquida tem uma densidade maior do que o nosso corpo, permitindo que afundemos e nademos nela.
