Como a densidade é influenciada pela temperatura

• Quanto mais quente estiver uma substância, menor será sua densidade
• Quanto mais fria estiver uma substância, maior será sua densidade

Por quê? Quando uma determinada substância é aquecida, suas partículas ficam "mais agitadas" e tendem a ocupar um espaço maior. Isso resulta na dilatação dessa substância. Um exemplo disso foi o que aconteceu no início do ano, que devido ao intenso calor, o concreto dilatou e elevou a pista.

Forte calor faz concreto dilatar na Avenida Iguaçu

Agora, vamos pensar na fórmula de densidade (d=m/V). Se quando eu aqueço a mesma massa de uma determinada substância ela tende a dilatar, isto é, aumentar de volume, consequentemente a densidade irá diminuir. Isso vale para praticamente todas as substâncias... menos algumas: o gálio, o germânio, o bismuto, o antimônio e a água

d_gelo=0,92 g/cm³

d_{água líquida}= 1,0 g/cm³

A forma sólida da maioria das substâncias é mais densa que a fase líquida, obedecendo a relação abaixo:

d_sólido > d_líquido > d_gasoso

Assim, um bloco de uma substância sólida pura afunda quando colocado num copo com a mesma substância na fase líquida. À temperatura ambiente, a água líquida fica mais densa à medida que diminui a temperatura, da mesma forma que as outras substâncias. Mas a 4 °C (3,98 °C, mais precisamente), logo antes de congelar, a água atinge sua densidade máxima e, ao aproximar-se mais do ponto de fusão, a água, sob condições normais de pressão, expande-se e torna-se menos densa.

Por isso que quando você coloca uma garrafa de vidro com água, refrigerante, cerveja (ou qualquer outro líquido que costumamos beber) na geladeira e a esqueçe lá até que congele, quando volta vê que as garrafas estouraram. Se a água fica menos densa a 4ºC, isso significa que seu volume aumenta, e como ela não tem para onde crescer, acaba forçando a garrafa, que estoura.

E qual a vantagem disso tudo?