Água quente e fria são formas líquidas de H2O, mas têm 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 as correntes oceânicas, onde as correntes quentes tendem a se elevar acima das frias.
Densidade da Água
A água fria é sempre mais densa do que a água quente; a mudança de densidade chega a cerca de 4 décimos de um por cento entre quase congelamento e 30 graus Celsius (86 graus Fahrenheit). Embora pequena, a diferença permite que a água quente "flutue" sobre a água fria, fenômeno que ocorre todos os dias nos oceanos do mundo.
Densidade de água quente
A razão pela qual a água quente é menos densa que a fria é o próprio calor. 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 se chocam, eles saltam para mais longe. O aumento do espaço entre as moléculas de movimento rápido diminui a densidade.
Densidade de água fria
A água fria tem maior densidade do que a água quente porque suas moléculas de água são mais lentas; vibrações e movimentos são mais lentos e menos enérgicos. As moléculas saltam e se empurram menos, então mais podem se encaixar em um espaço menor. Como eles são compactados de maneira mais compacta, a densidade da água é maior.
Convecção de Água
Como a água quente é menos densa, quando quente e fria se encontram, a água quente sobe para o topo; os cientistas chamam isso de "convecção". Este processo às vezes cria um ciclo no qual a água na superfície de um lago é aquecida durante o dia, então esfria e afunda à noite, criando uma circulação lenta e contínua das profundezas para a superfície e vice-versa novamente.
Correntes oceânicas
Massas de água quente sobem acima da água fria nos oceanos do mundo. Dadas as correntes, a água quente tropical é transportada em direção aos pólos em um movimento como uma esteira rolante, com águas frias por baixo. A divisão de temperaturas é chamada de termoclima. A Corrente do Golfo é um exemplo desse fenômeno, e esse ciclo de trazer água tropical quente para cima também afeta o clima em grandes áreas geográficas. Londres, por exemplo, não é tão fria quanto Calgary, embora esteja na mesma latitude, porque se beneficia da Corrente do Golfo. A água do oceano nem sempre se move pacificamente, no entanto. Às vezes, quando a água quente e a fria (e as massas de ar) se encontram, o resultado é uma tempestade ou mesmo um furacão.