Νερό (μόριο)

Γενικά, ο όγκος ενός υγρού αυξάνεται όταν θερμαίνεται, ωστόσο ο όγκος του νερού μειώνεται όταν θερμαίνεται εντός του εύρους θερμοκρασιών 0°C έως 4°C. Ο όγκος του αυξάνεται μόνο όταν θερμαίνεται πάνω από τους 4°C. Η συμπεριφορά αυτή είναι μία από μια σειρά ανώμαλων ιδιοτήτων του νερού.

Αυτή η ιδιότητα της μείωσης του όγκου επιτρέπει στα ψάρια και άλλα υδρόβια ζώα να επιβιώνουν σε ένα υδάτινο σώμα όταν ο πάγος έχει παγώσει στην επιφάνεια. Σε ψυχρά κλίματα, όταν η θερμοκρασία ενός υδάτινου σώματος φτάσει στους 4°C, τα στρώματα νερού κοντά στην κορυφή που έρχονται σε επαφή με τον ψυχρό αέρα συνεχίζουν να χάνουν θερμική ενέργεια και η θερμοκρασία τους πέφτει κάτω από τους 4°C. Κατά την ψύξη κάτω από τους 4°C, τα στρώματα αυτά ανυψώνονται αντί να βυθίζονται, καθώς το νερό έχει μέγιστη πυκνότητα στους 4°C. Έτσι, το στρώμα νερού με θερμοκρασία 4°C παραμένει στον πυθμένα, ενώ από πάνω σχηματίζονται στρώματα νερού 3°C, 2°C, 1°C και 0°C. Επειδή ο πάγος είναι κακός αγωγός της θερμότητας, δεν επιτρέπει τη μεταφορά θερμικής ενέργειας από το υγρό νερό κάτω από τα στρώματα πάγου, γεγονός που εμποδίζει το υγρό νερό να παγώσει. Ως εκ τούτου, τα υδρόβια πλάσματα επιβιώνουν σε τέτοια μέρη.