Το νερό είναι ο πιο πολύτιμος πόρος του ανθρώπου και όλων των ζωντανών όντων στον πλανήτη. Αυτός ο πόρος είναι ένα στοιχείο που μπορεί να βρίσκεται σε διαφορετικές καταστάσεις φυσικά. ο υδάτινες καταστάσεις Είναι πολύ σημαντικά στον υδρολογικό κύκλο για την καθιέρωση μιας καθολικής συνεχούς ροής.
Για το λόγο αυτό, θα αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πούμε ποιες είναι οι κύριες καταστάσεις του νερού, ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους και η σημασία του καθενός από αυτά.
υδάτινες καταστάσεις
Όλοι γνωρίζουμε τι είναι το νερό και γνωρίζουμε τις τρεις μορφές του, γνωστές ως φυσικές του καταστάσεις: υγρό (νερό), στερεό (πάγος) και αέριο (ατμός). Αυτές είναι οι τρεις μορφές με τις οποίες το νερό μπορεί να βρεθεί στη φύση χωρίς να αλλάξει καθόλου η χημική του σύσταση: H2O (υδρογόνο και οξυγόνο).
Η κατάσταση του νερού εξαρτάται από την πίεση που το περιβάλλει και τη θερμοκρασία στην οποία εκτίθεται, δηλαδή από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Επομένως, με το χειρισμό αυτών των συνθηκών, το υγρό νερό μπορεί να μετατραπεί σε στερεή ή αέρια κατάσταση και αντίστροφα.
Δεδομένης της σημασίας του νερού για τη ζωή και της αφθονίας του στη Γη, Η φυσική σας κατάσταση χρησιμοποιείται ως αναφορά σε πολλά συστήματα μέτρησης και επομένως μπορεί να συγκριθεί με άλλα υλικά και ουσίες.
ιδιότητες του νερού
Λόγω της επιφανειακής τάσης, τα έντομα και οι αράχνες μπορούν να μετακινηθούν στο νερό. Το νερό είναι μια άοσμη, άχρωμη και άγευστη ουσία με ουδέτερο pH (7, ούτε όξινο ούτε αλκαλικό). Αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου σε κάθε μόριο.
Τα σωματίδια του έχουν τεράστιες συνεκτικές δυνάμεις που τα συγκρατούν, επομένως έχει σημαντική επιφανειακή τάση (την οποία ορισμένα έντομα χρησιμοποιούν για να «περπατούν» στο νερό) και απαιτεί πολλή ενέργεια για να αλλάξει τη φυσική του κατάσταση.
Το νερό είναι γνωστό ως «καθολικός διαλύτης» γιατί μπορεί να διαλύσει περισσότερες ουσίες από οποιοδήποτε άλλο υγρό. Επιπλέον, είναι απαραίτητη ένωση της ζωής και υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Το νερό καλύπτει τα δύο τρίτα της συνολικής έκτασης του πλανήτη μας.
Διαφορετικές καταστάσεις του νερού και τα χαρακτηριστικά τους
Υγρό
Στην υγρή κατάσταση, το νερό είναι ρευστό και εύκαμπτο. Η κατάσταση με την οποία συνδεόμαστε περισσότερο είναι η υγρή, η οποία είναι η πιο πυκνή και ακατανόητη κατάσταση και η πιο άφθονη στον πλανήτη μας. Στην υγρή του κατάσταση, τα σωματίδια του νερού είναι κοντά μεταξύ τους, αλλά όχι πολύ κοντά μεταξύ τους. Επομένως, το υγρό νερό έχει την ευελιξία και τη ρευστότητα των υγρών, αλλά χάνει το σχήμα του για να πάρει το σχήμα του δοχείου που το περιέχει.
Επομένως, το υγρό νερό απαιτεί ορισμένες συνθήκες ενέργειας (θερμότητα, θερμοκρασία) και πίεση. Το νερό είναι ένα υγρό σε θερμοκρασίες μεταξύ 0 και 100º C και κανονικής ατμοσφαιρικής πίεσης. Ωστόσο, εάν υποβληθεί σε υψηλότερες πιέσεις (υπερθερμασμένο νερό), μπορεί να υπερβεί το σημείο βρασμού του και σε υγρή κατάσταση μπορεί να φτάσει σε κρίσιμη θερμοκρασία 374°C, την υψηλότερη θερμοκρασία στην οποία ένα αέριο μπορεί να υγροποιηθεί. Το υγρό νερό βρίσκεται συνήθως σε ωκεανούς, λίμνες, ποτάμια και υπόγεια ιζήματα, αλλά βρίσκεται επίσης και μέσα σε ζωντανούς οργανισμούς.
Στερεάς κατάστασης
Η στερεά κατάσταση του νερού, που συχνά αναφέρεται ως πάγος, Επιτυγχάνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας του στους 0°C ή λιγότερο. Ένα από τα περίεργα του παγωμένου νερού είναι ότι προσθέτει όγκο σε σύγκριση με την υγρή του μορφή. Δηλαδή, ο πάγος είναι λιγότερο πυκνός από το νερό (γι' αυτό και ο πάγος επιπλέει).
Η εμφάνιση του πάγου είναι σκληρή, εύθραυστη και διαφανής και ποικίλλει από λευκό έως μπλε, ανάλογα με την καθαρότητα και το πάχος του στρώματος. Υπό ορισμένες προϋποθέσεις, μπορεί να παραμείνει προσωρινά σε μια ημιστερεή κατάσταση που ονομάζεται χιόνι.
Το στερεό νερό βρίσκεται συνήθως σε παγετώνες, κορυφές βουνών, μόνιμο πάγο (μόνιμο πάγο) και στους εξωτερικούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος και στους καταψύκτες τροφίμων μας.
Αεριώδης
Η αέρια κατάσταση του νερού, γνωστή ως ατμός ή υδρατμός, είναι ένα κοινό συστατικό της ατμόσφαιράς μας και υπάρχει ακόμη και σε κάθε ανάσα που παίρνουμε. Σε χαμηλή πίεση ή υψηλή θερμοκρασία, το νερό εξατμίζεται και τείνει να αυξάνεται επειδή οι υδρατμοί είναι λιγότερο πυκνοί από τον αέρα.
Όσο κάποιος βρίσκεται στο επίπεδο της θάλασσας (1 ατμόσφαιρα), η μετάβαση στην αέρια κατάσταση γίνεται στους 100°C. Το αέριο νερό σχηματίζει τα σύννεφα που βλέπουμε στον ουρανό, βρίσκεται στον αέρα που αναπνέουμε (ειδικά την εκπνοή μας) και στην ομίχλη που εμφανίζεται τις κρύες, υγρές μέρες. Αν βάλουμε μια κατσαρόλα με νερό να βράσει, το βλέπουμε και αυτό.
Αλλαγές στην κατάσταση του νερού
Όπως έχουμε δει σε μερικές από τις προηγούμενες περιπτώσεις, το νερό μπορεί να αλλάξει από τη μια κατάσταση στην άλλη απλώς αλλάζοντας τις συνθήκες θερμοκρασίας του. Αυτό μπορεί να γίνει προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση και θα δώσουμε σε κάθε διαφορετική διαδικασία το δικό της όνομα:
- Εξάτμιση. Η μετάβαση από υγρό σε αέριο αυξάνει τη θερμοκρασία του νερού στους 100°C. Αυτό συμβαίνει με το βραστό νερό, γι' αυτό και χαρακτηρίζεται από φυσαλίδες.
- Συμπύκνωση. Μετατροπή από αέριο σε υγρό με απώλεια θερμότητας. Αυτό συμβαίνει όταν οι υδρατμοί συμπυκνώνονται σε έναν καθρέφτη μπάνιου: η επιφάνεια του καθρέφτη είναι πιο δροσερή και ο ατμός που εναποτίθεται σε αυτόν γίνεται υγρός.
- Κατάψυξη. Η μετάβαση από υγρό σε στερεό μειώνει τη θερμοκρασία του νερού κάτω από τους 0°C. Το νερό παγώνει, δημιουργώντας πάγο, όπως συμβαίνει στα ψυγεία μας ή στις βουνοκορφές.
- Τήξη: μετατρέπει το στερεό νερό σε υγρό, τη θερμότητα σε πάγο. Αυτή η διαδικασία είναι συνηθισμένη και φαίνεται όταν προσθέτουμε πάγο σε ένα ποτό.
- Εξάχνιση. Η διαδικασία αλλαγής από αέρια κατάσταση σε στερεή κατάσταση, σε αυτή την περίπτωση από υδρατμούς απευθείας σε πάγο ή χιόνι. Για να συμβεί αυτό χρειάζονται πολύ συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, γι' αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται στις κορυφές των βουνών, για παράδειγμα, στην ξηρασία στην Ανταρκτική, όπου δεν υπάρχει υγρό νερό.
- Αντίστροφη εξάχνωση: Η άμεση μετατροπή ενός στερεού σε αέριο, δηλαδή από πάγο σε ατμό. Μπορούμε να το δούμε σε πολύ ξηρά περιβάλλοντα, όπως η ίδια η πολική τούνδρα ή οι κορυφές των βουνών, όπου καθώς αυξάνεται η ηλιακή ακτινοβολία, το μεγαλύτερο μέρος του πάγου εξαχνώνεται απευθείας σε αέριο χωρίς να περάσει από υγρή φάση.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τις καταστάσεις του νερού και τα χαρακτηριστικά του.