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   Descriviamo l'esperienza immaginata alla stessa epoca da Hope e da Tralles. Attraverso a due fori praticati nella parete verticale di un cilindro di vetro (Fig. 219) si fanno passare per i bulbi due termometri, mantenuti a perfetta tenuta. Nella regione mediana un cilindro metallico circonda il vaso cilindrico. Se si riempie quest' ultimo d'acqua, e s'introduce nel manicotto del ghiaccio, si nota che la temperatura del termometro inferiore discende lentamente sino a 4° e quivi si ferma; subito dopo comincia a discendere anche la temperatura del termometro superiore e discende fino a CK Ciò prova che tanto a temperatura più alta quanto a temperatura più bassa di 4°, l'acqua si mantiene al disopra di quella a 4'; a questa temperatura essa presenta la massima densità. In modo non dissimile avviene che nel fondo dei laghi, nelle regioni fredde, l'acqua si mantiene costantemente a 4°. Questa proprietà dell'acqua dà la spiegazione del fatto che la temperatura dei laghi è più elevata negli strati d'acqua più profondi, mentre discende più in basso per l'acqua della superficie: infatti, quando questa si raffredda per l'azione refrigerante dell'aria sovrastante, si contrae, si fa più densa e va a fondo, mentre sale alla superficie l'acqua più leggiera degli strati inferiori: questa, raffreddandosi a sua volta, ridiscende verso il fondo ed è sostituita da altra acqua ascendente, e lo spostamento continua finché tutta l'acqua non abbia la temperatura di 4°. Dopo, se persiste o diminuisce la bassa temperatura dell'aria, cessa ogni moto perchè 1' acqua superficiale raffreddandosi si dilata e facendosi più leggiera non può discendere verso il fondo.
   Ne segue che 1' acqua può congelarsi alla superficie e formare una crosta di ghiaccio, che diventa successivamente più grossa. Nei laghi profondi però questa non giunge mai al fondo, dove si mantiene l'acqua liquida più densa, alla temperatura di circa 4 gradi. Ciò permette la vita e la diffusione degli esseri viventi nei laghi e nei fiumi delle regioni fredde, non opponendosi a questa la esistenza del ghiaccio alla superficie.
   In causa della indicata irregolare dilatazione non sono applicabili all' acqua le formule delle dilatazioni, nei limiti entro i quali si usano per gli altri corpi.
   § 121. Dilatazione dei gas. — Il riscaldamento dei gas può avvenire per modo che la pressione loro resti costante e varii il volume, oppure può effettuarsi in guisa che resti costante il loro volume, e varii la loro pressione. Si verificano le prime circostanze quando il gas sia riscaldato per modo che possa espandersi liberamente: si verificano le altre quando il gas è contenuto in un recipiente di volume invariabile, nel qual caso l'esperienza prova che il riscaldamento determina un aumento della pressione del gas contro le pareti del recipiente.
   Si considerano in corrispondenza due coefficienti, detti di dilatazione, sebbene nel secondo caso non avvenga alcuna dilatazione e si tratti invece di una variazione di pressione.
   Diremo coefficiente di dilatazione a pressione costante l'aumento che subisce nel primo caso 1' unità di volume del gas, per l'aumento di un
   L. AMADUZZI - l. T.