Woda ma nietypową (anomalną) zależność gęstości od temperatury. W większości cieczy wraz ze wzrostem temperatury gęstość maleje, ponieważ ciecz się rozszerza. Dla wody w pobliżu punktu zamarzania sytuacja jest szczególna: od 0°C do ok. 4°C gęstość rośnie, a dopiero powyżej tej temperatury zaczyna maleć.
Na wykresie gęstości ρ(T) oznacza to, że krzywa osiąga lokalne maksimum w pobliżu 4°C. W wielu zadaniach szkolnych i egzaminacyjnych przyjmuje się przybliżenie, że w tym punkcie gęstość jest równa (lub praktycznie równa) 1 g/cm³. Odczytując temperaturę odpowiadającą ρ = 1 g/cm³, wskazuje się więc 4°C.
Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?
- 0°C – woda tuż przy zamarzaniu ma nieco mniejszą gęstość niż w maksimum; dodatkowo lód ma gęstość wyraźnie mniejszą od wody, co często myli zdających.
- 7°C – to temperatura powyżej maksimum; w tym zakresie gęstość już spada, więc wartość 1 g/cm³ (przy tym ujęciu wykresu) nie jest tu spełniona.
- 10°C – jeszcze dalej od maksimum; spadek gęstości jest większy, więc odczyt 1 g/cm³ nie pasuje.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze najpierw sprawdź, czy wykres ma maksimum/minimum, a dopiero potem szukaj przecięcia z daną wartością na osi gęstości. Unikniesz wyboru "intuicyjnego" 0°C tylko dlatego, że kojarzy się z wodą.
