1. Quando o gelo flutuante derrete, o nível de água aumenta?
Quando o gelo flutuante derrete, o nível de água aumenta?
O Especialista Seed Claude Baudoin escreve:
A água se expande quando está congelada, portanto você pode achar que quando o gelo derrete e
diminui de tamanho, o nível de água fica menor. Por outro lado, como parte do gelo flutua na água, você
pode achar que quando ele derrete, o nível da água aumentará.
Nada disso é verdade, de acordo com os princípios de Arquimedes (em inglês).
Quando um cubo de gelo (ou um iceberg, que é um grande cubo de gelo) flutua na água, por convenção,
o peso do cubo de gelo é exatamente igual à força de empuxo, que é igual ao peso da água deslocada.
Quando o cubo de gelo derrete, seu volume muda, mas seu peso permanece o mesmo (lei de
conservação da massa). Portanto, a água derretida do cubo de gelo tem exatamente o mesmo peso da
água que foi deslocada pelo cubo de gelo quando ele estava congelado – portanto o volume da água
derretida corresponde exatamente ao volume deslocado anterior – e o nível da água permanece o
mesmo.
Observe que essa afirmação é válida somente se o cubo de gelo for composto pela mesma água na qual
ele flutua. É o caso, por exemplo, do gelo Ártico, composto de água do mar congelada. Entretanto, não é
o caso de icebergs da Antártica, que são blocos de gelo de água doce do continente que flutuam em mar
de água salgada. Nesse caso, devemos levar em consideração o fato de que a água salgada é mais densa
do que a água doce. O iceberg de água doce ainda tem o mesmo peso que a água salgada deslocada
mas, devido às diferentes densidades, o volume de água doce derretida será um pouco maior do que o
volume deslocado de água salgada; portanto, quando um iceberg derrete, o nível da água aumentará;
embora a diferença seja muito pequena.
Se o gelo derreter por causa de um aumento na temperatura da água, o nível de água poderá aumentar
devido à expansão térmica – relacionada ao derretimento do gelo, mas não por causa dele.
Se o gelo permaneceu, completa ou parcialmente, no fundo do navio (ou do mar), ao derreter fará com
que o nível da água certamente aumente. Se não havia água no navio no início da experiência,
evidentemente haverá no fim dela e, obviamente, o nível da água terá aumentado. Trata-se de um
problema preocupante, causado pelo aquecimento global – o derretimento do gelo que cobria áreas como
a Antártica e a Groenlândia está aumentando o nível do mar.
Para aprender mais sobre empuxo, faça a experiência de Empuxo da SEED (em inglês).