Vesi on ihmisen ja kaikkien planeetan elävien olentojen arvokkain luonnonvara. Tämä resurssi on elementti, joka voi luonnollisesti olla eri tilassa. The veden tilat Ne ovat erittäin tärkeitä hydrologisessa kierrossa yleisen jatkuvan virtauksen aikaansaamiseksi.
Tästä syystä aiomme omistaa tämän artikkelin kertomaan sinulle, mitkä ovat veden päätilat, mitkä ovat niiden ominaisuudet ja kunkin niistä tärkeys.
veden tilat
Me kaikki tiedämme, mitä vesi on, ja tiedämme sen kolme muotoa, jotka tunnetaan sen fyysisinä oloina: nestemäinen (vesi), kiinteä (jää) ja kaasumainen (höyry). Nämä ovat kolme muotoa, joissa vettä löytyy luonnosta muuttamatta sen kemiallista koostumusta ollenkaan: H2O (vety ja happi).
Veden tila riippuu sitä ympäröivästä paineesta ja lämpötilasta, jolle se altistuu, eli ympäristöolosuhteista. Siksi näitä olosuhteita manipuloimalla nestemäinen vesi voidaan muuttaa kiinteäksi tai kaasumaiseksi ja päinvastoin.
Kun otetaan huomioon veden merkitys elämälle ja sen runsaus maan päällä, fyysistä tilaasi käytetään viitteenä monissa mittausjärjestelmissä ja siksi niitä voidaan verrata muihin materiaaleihin ja aineisiin.
veden ominaisuudet
Pintajännityksen vuoksi hyönteiset ja hämähäkit voivat liikkua vedessä. Vesi on hajuton, väritön ja mauton aine, jonka pH on neutraali (7, ei hapan eikä emäksinen). Se koostuu kahdesta vetyatomista ja yhdestä happiatomista kussakin molekyylissä.
Sen hiukkasilla on valtavat koheesiovoimat, jotka pitävät ne yhdessä, joten sillä on merkittävä pintajännitys (jota jotkut hyönteiset käyttävät "kävellä" vedessä) ja se vaatii paljon energiaa muuttaakseen fyysistä tilaansa.
Vesi tunnetaan "universaalina liuottimena" koska se voi liuottaa enemmän aineita kuin mikään muu neste. Lisäksi se on välttämätön elämän yhdiste ja sitä on suuria määriä kaikissa elävissä organismeissa. Vesi kattaa kaksi kolmasosaa planeettamme kokonaispinta-alasta.
Veden eri tilat ja niiden ominaisuudet
netto
Nestemäisessä tilassa vesi on juoksevaa ja joustavaa. Tila, johon olemme eniten yhteydessä, on neste, joka on tihein ja käsittämättömin tila ja runsain planeetallamme. Nestemäisessä tilassaan vesihiukkaset ovat lähellä toisiaan, mutta eivät liian lähellä toisiaan. Siksi nestemäisellä vedellä on nesteiden joustavuus ja juoksevuus, mutta se menettää muotonsa ottaakseen sitä sisältävän säiliön muodon.
Siksi nestemäinen vesi vaatii tietyt energiaolosuhteet (lämpö, lämpötila) ja paine. Vesi on nestettä lämpötilassa 0-100 ºC ja normaalissa ilmanpaineessa. Kuitenkin, jos se altistetaan korkeammille paineille (tulistettu vesi), se voi ylittää kiehumispisteensä ja saavuttaa nestemäisessä tilassa kriittisen lämpötilan 374 °C, korkein lämpötila, jossa kaasu voi nesteytyä. Nestemäistä vettä löytyy yleisesti valtameristä, järvistä, joista ja maanalaisista sedimenteistä, mutta sitä löytyy myös elävien organismien sisältä.
Kiinteä tila
Veden kiinteä tila, jota usein kutsutaan jääksi, Se saavutetaan alentamalla sen lämpötila 0 °C:seen tai sen alle. Yksi jäätyneen veden omituisuuksista on, että se lisää tilavuutta nestemäiseen muotoon verrattuna. Eli jää on vähemmän tiheää kuin vesi (siksi jää kelluu).
Jään ulkonäkö on kova, hauras ja läpinäkyvä, ja se vaihtelee valkoisesta siniseen kerroksen puhtauden ja paksuuden mukaan. Tietyissä olosuhteissa voi tilapäisesti pysyä puolikiinteässä tilassa, jota kutsutaan lumeksi.
Kiinteää vettä löytyy yleisesti jäätiköistä, vuorten huipuista, ikiroutasta (ikirouta) ja aurinkokunnan ulkoplaneetoista ja ruokapakastimistamme.
Kaasumainen
Veden kaasumainen tila, joka tunnetaan höyrynä tai vesihöyrynä, se on yleinen osa ilmakehämme ja on jopa läsnä jokaisessa hengityksessämme. Alhaisessa paineessa tai korkeassa lämpötilassa vesi haihtuu ja pyrkii nousemaan, koska vesihöyry on vähemmän tiheää kuin ilma.
Niin kauan kuin ihminen on merenpinnan tasolla (1 ilmakehä), siirtyminen kaasumaiseen tilaan tapahtuu 100 °C:ssa. Kaasumainen vesi muodostaa pilvet, joita näemme taivaalla, on ilmassa, jota hengitämme (etenkin uloshengityksessämme) ja sumussa, joka ilmestyy kylminä, kosteina päivinä. Jos laitamme kattilan vettä kiehumaan, voimme myös nähdä sen.
Muutokset veden tilassa
Kuten olemme nähneet joissakin edellisissä tapauksissa, vesi voi muuttua tilasta toiseen yksinkertaisesti muuttamalla sen lämpötilaolosuhteita. Tämä voidaan tehdä suuntaan tai toiseen, ja annamme jokaiselle eri prosessille oman nimensä:
- Haihtuminen. Siirtyminen nesteestä kaasuun nostaa veden lämpötilan 100 asteeseen. Näin tapahtuu kiehuvan veden kanssa, minkä vuoksi sille on ominaista kupliminen.
- Tiivistyminen. Muutos kaasumaisesta nesteeksi lämpöhäviön vaikutuksesta. Näin tapahtuu, kun vesihöyry tiivistyy kylpyhuoneen peiliin: peilin pinta on viileämpi ja sille kertynyt höyry muuttuu nestemäiseksi.
- jäätymispiste. Siirtyminen nesteestä kiinteään laskee veden lämpötilan alle 0°C. Vesi jäätyy ja muodostaa jäätä, kuten jääkaapissamme tai vuorenhuipuilla.
- Sulaminen: muuttaa kiinteän veden nesteeksi, lämmön jääksi. Tämä prosessi on yleinen ja näkyy, kun lisäämme juomaan jäätä.
- Sublimaatio. Muuttuminen kaasumaisesta tilasta kiinteään tilaan, tässä tapauksessa vesihöyrystä suoraan jääksi tai lumeksi. Jotta tämä tapahtuisi, tarvitaan hyvin erityisiä lämpötila- ja paineolosuhteita, minkä vuoksi tämä ilmiö esiintyy vuorten huipuilla, esimerkiksi Etelämantereen kuivuudessa, jossa ei ole nestemäistä vettä.
- Käänteinen sublimaatio: Kiinteän aineen suora muuntaminen kaasuksi eli jäästä höyryksi. Voimme nähdä sen erittäin kuivissa ympäristöissä, kuten itse napatundralla tai vuorten huipuilla, joissa auringon säteilyn lisääntyessä suurin osa jäästä sublimoituu suoraan kaasuksi ilman nestefaasia.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää veden tiloista ja sen ominaisuuksista.