Wasser ist die wertvollste Ressource des Menschen und aller Lebewesen auf der Erde. Diese Ressource ist ein Element, das auf natürliche Weise in verschiedenen Zuständen sein kann. Das Wasserzustände Sie sind im Wasserkreislauf sehr wichtig, um einen universellen kontinuierlichen Fluss herzustellen.
Aus diesem Grund werden wir diesen Artikel darauf verwenden, Ihnen zu erklären, was die Hauptzustände des Wassers sind, welche Eigenschaften sie haben und welche Bedeutung jeder einzelne von ihnen hat.
Wasserzustände
Wir alle wissen, was Wasser ist, und wir kennen seine drei Formen, bekannt als seine physikalischen Zustände: flüssig (Wasser), fest (Eis) und gasförmig (Dampf). Das sind die drei Formen, in denen Wasser in der Natur vorkommt, ohne seine chemische Zusammensetzung zu verändern: H2O (Wasserstoff und Sauerstoff).
Der Zustand des Wassers hängt vom Umgebungsdruck und der Temperatur ab, der es ausgesetzt ist, also von den Umgebungsbedingungen. Daher kann durch Manipulation dieser Bedingungen flüssiges Wasser in einen festen oder gasförmigen Zustand überführt werden und umgekehrt.
Angesichts der Bedeutung von Wasser für das Leben und seines Überflusses auf der Erde, Ihr körperlicher Zustand wird in vielen Messsystemen als Referenz verwendet und ist daher mit anderen Materialien und Stoffen vergleichbar.
Wasser Eigenschaften
Aufgrund der Oberflächenspannung können sich Insekten und Spinnen im Wasser bewegen. Wasser ist eine geruchlose, farb- und geschmacklose Substanz mit neutralem pH-Wert (7, weder sauer noch basisch). Es besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom in jedem Molekül.
Seine Partikel haben enorme Kohäsionskräfte, die sie zusammenhalten, daher hat es eine erhebliche Oberflächenspannung (die einige Insekten verwenden, um auf dem Wasser zu "laufen") und benötigt viel Energie, um seinen physikalischen Zustand zu ändern.
Wasser gilt als das „universelle Lösungsmittel“ weil es mehr Stoffe lösen kann als jede andere Flüssigkeit. Darüber hinaus ist es ein essentieller Bestandteil des Lebens und in großen Mengen in allen lebenden Organismen vorhanden. Wasser bedeckt zwei Drittel der Gesamtfläche unseres Planeten.
Unterschiedliche Wasserzustände und ihre Eigenschaften
Flüssigkeit
Im flüssigen Zustand ist Wasser flüssig und flexibel. Der Zustand, mit dem wir am meisten in Verbindung gebracht werden, ist flüssig, der dichteste und unverständlichste Zustand und der am häufigsten vorkommende auf unserem Planeten. In seinem flüssigen Zustand die Wasserpartikel sind dicht beieinander, aber nicht zu dicht beieinander. Daher hat flüssiges Wasser die Flexibilität und Fließfähigkeit von Flüssigkeiten, verliert jedoch seine Form, um die Form des Behälters anzunehmen, der es enthält.
Daher erfordert flüssiges Wasser bestimmte Bedingungen an Energie (Wärme, Temperatur) und Druck. Wasser ist bei Temperaturen zwischen 0 und 100 °C und normalem atmosphärischem Druck eine Flüssigkeit. Bei höheren Drücken (überhitztes Wasser) kann es jedoch seinen Siedepunkt überschreiten und im flüssigen Zustand eine kritische Temperatur von 374 °C erreichen, die höchste Temperatur, bei der sich ein Gas verflüssigen kann. Flüssiges Wasser kommt häufig in Ozeanen, Seen, Flüssen und unterirdischen Sedimenten vor, aber es kommt auch in lebenden Organismen vor.
Fester Zustand
Der feste Zustand von Wasser, oft auch als Eis bezeichnet, Dies wird erreicht, indem die Temperatur auf 0°C oder weniger gesenkt wird. Eine der Kuriositäten von gefrorenem Wasser ist, dass es im Vergleich zur flüssigen Form Volumen hinzufügt. Das heißt, Eis ist weniger dicht als Wasser (deshalb schwimmt Eis).
Das Aussehen von Eis ist hart, spröde und transparent und variiert von weiß bis blau, je nach Reinheit und Dicke der Schicht. Unter bestimmten Bedingungen kann vorübergehend in einem halbfesten Zustand namens Schnee verbleiben.
Festes Wasser findet sich häufig in Gletschern, Berggipfeln, Permafrost (Permafrost) und den äußeren Planeten des Sonnensystems sowie in unseren Gefrierschränken für Lebensmittel.
Gasförmig
Der gasförmige Zustand von Wasser, bekannt als Dampf oder Wasserdampf, es ist ein üblicher Bestandteil unserer Atmosphäre und sogar in jedem Atemzug vorhanden. Bei niedrigem Druck oder hoher Temperatur verdunstet Wasser und steigt auf, da Wasserdampf eine geringere Dichte als Luft hat.
Solange man sich auf Meereshöhe (1 Atmosphäre) befindet, erfolgt der Übergang in den gasförmigen Zustand bei 100°C. Gasförmiges Wasser bildet die Wolken, die wir am Himmel sehen, ist in der Luft, die wir atmen (insbesondere beim Ausatmen), und im Nebel, der an kalten, feuchten Tagen entsteht. Wenn wir einen Topf Wasser zum Kochen bringen, können wir es auch sehen.
Änderungen im Zustand des Wassers
Wie wir in einigen der vorherigen Fälle gesehen haben, kann Wasser von einem Zustand in einen anderen wechseln, indem es einfach seine Temperaturbedingungen ändert. Dies kann in die eine oder andere Richtung erfolgen, und wir geben jedem Prozess einen eigenen Namen:
- Verdunstung. Der Übergang von flüssig zu gasförmig erhöht die Temperatur des Wassers auf 100°C. Das passiert mit kochendem Wasser, weshalb es durch Sprudeln gekennzeichnet ist.
- Kondensation. Umwandlung von gasförmig in flüssig durch Wärmeverlust. Das passiert, wenn Wasserdampf auf einem Badezimmerspiegel kondensiert: Die Spiegeloberfläche wird kühler und der darauf abgelagerte Dampf wird flüssig.
- Einfrieren. Der Übergang von flüssig zu fest senkt die Temperatur des Wassers unter 0°C. Wasser gefriert und bildet Eis, wie es in unseren Kühlschränken oder auf Berggipfeln der Fall ist.
- Schmelzen: verwandelt festes Wasser in Flüssigkeit, Hitze in Eis. Dieser Prozess ist üblich und kann beobachtet werden, wenn wir einem Getränk Eis hinzufügen.
- Sublimation. Der Prozess des Übergangs von einem gasförmigen in einen festen Zustand, in diesem Fall von Wasserdampf direkt zu Eis oder Schnee. Dazu sind ganz bestimmte Temperatur- und Druckbedingungen nötig, weshalb dieses Phänomen beispielsweise auf Berggipfeln bei der Dürre in der Antarktis auftritt, wo es kein flüssiges Wasser gibt.
- Umgekehrte Sublimation: Die direkte Umwandlung eines Feststoffs in ein Gas, d. h. von Eis in Dampf. Wir können es in sehr trockenen Umgebungen sehen, wie etwa in der polaren Tundra selbst oder auf den Gipfeln von Bergen, wo bei zunehmender Sonneneinstrahlung der größte Teil des Eises direkt zu Gas sublimiert, ohne eine flüssige Phase zu durchlaufen.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Zustände des Wassers und seine Eigenschaften erfahren können.