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Una sostanza molto particolare

Un profano si limita alla considerazione dell'esistenza di sostanze gassose, liquide e solide. Fra le liquide distingue quelle che scorrono in modo vivace e veloce e quelle che si muovono a fatica e con lentezza. La fisica invece ne elenca perfino un gran numero di varietà. L'acqua, in modo particolare, presenta una serie di anomalie che pongono gli scienziati di fronte a un enigma.

La superficie dei liquidi si comporta come una pellicola tesa. Eccetto il mercurio, nessun altro liquido ha una superficie con una tensione così elevata come l’acqua. Questo contribuisce, fra l’altro, alla formazione delle gocce e permette agli insetti di camminaci sopra. La tensione della superficie è di fondamentale importanza anche nel trasporto dell’acqua dalla radice dell’albero alla fronda, fenomeno comunque in contrasto con la forza di gravità.

Un’altra anomalia riguarda il punto di ebollizione e di fusione dell’acqua. In considerazione della massa molare dell’acqua, il punto di ebollizione dovrebbe trovarsi a circa 80° C, mentre sappiamo che si trova a circa 100° C. Non è diverso per il punto di fusione che è a 0° C e che però, considerando la massa molare, dovrebbe verificarsi a -100° C. Se l’acqua rispettasse i parametri della massa molare, a temperatura ambiente dovrebbe assumere una forma gassosa e non liquida.

L’elevata temperatura di vaporizzazione dell’acqua permette al corpo umano e a quello di alcune specie di animali di rinfrescarsi attraverso la traspirazione.

L’acqua ha un calore specifico molto elevato. Ciò significa che l’acqua è in grado di assorbire una grande quantità di energia senza subire un notevole innalzamento della temperatura. Questa proprietà è alla base della sua funzione regolatrice della temperatura nel corpo. Se non fosse così, per l’uomo sarebbe molto pericoloso soffermarsi al caldo del sud o al freddo del nord.

È interessante constatare che, in determinate condizioni, l’acqua può restare liquida anche a temperature intorno ai 44° C sotto lo zero. In questo caso si parla di sottoraffreddamento. Tuttavia, l’intromissione di un minuscolo corpo estraneo, come per esempio un granello di polvere, può provocare l’immediata solidificazione.

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