Vanduo yra brangiausias žmogaus ir visų gyvų būtybių planetoje išteklius. Šis išteklius yra elementas, kuris natūraliai gali būti skirtingose būsenose. The vandens būsenos Jie yra labai svarbūs hidrologiniame cikle, siekiant sukurti visuotinį nenutrūkstamą srautą.
Dėl šios priežasties šį straipsnį skirsime tam, kad papasakotume, kokios yra pagrindinės vandens būsenos, kokios yra jų savybės ir kiekvienos iš jų svarba.
vandens būsenos
Visi žinome, kas yra vanduo, ir žinome tris jo formas, žinomas kaip jo fizinės būsenos: skystas (vanduo), kietas (ledas) ir dujinis (garai). Tai yra trys vandens formos, kurių gamtoje galima rasti visiškai nekeičiant jo cheminės sudėties: H2O (vandenilis ir deguonis).
Vandens būklė priklauso nuo jį supančio slėgio ir temperatūros, kuriai jis veikia, tai yra nuo aplinkos sąlygų. Todėl, manipuliuojant šiomis sąlygomis, skystas vanduo gali būti paverstas kietu arba dujiniu ir atvirkščiai.
Atsižvelgiant į vandens svarbą gyvybei ir jo gausą Žemėje, jūsų fizinė būsena naudojama kaip atskaita daugelyje matavimo sistemų ir todėl gali būti lyginamas su kitomis medžiagomis ir medžiagomis.
vandens savybės
Dėl paviršiaus įtempimo vandenyje gali judėti vabzdžiai ir vorai. Vanduo yra bekvapė, bespalvė ir beskonė medžiaga, kurios pH yra neutralus (7, nei rūgštus, nei šarminis). Jį sudaro du vandenilio atomai ir vienas deguonies atomas kiekvienoje molekulėje.
Jo dalelės turi didžiules sanglaudos jėgas, laikančias jas kartu, todėl turi didelį paviršiaus įtempimą (kurią kai kurie vabzdžiai naudoja „vaikščiodami“ vandeniu) ir reikalauja daug energijos, kad pakeistų savo fizinę būseną.
Vanduo žinomas kaip „universalus tirpiklis“ nes jis gali ištirpinti daugiau medžiagų nei bet kuris kitas skystis. Be to, jis yra būtinas gyvybės junginys ir dideliais kiekiais yra visuose gyvuose organizmuose. Vanduo užima du trečdalius viso mūsų planetos ploto.
Įvairios vandens būsenos ir jų savybės
Skystis
Skystoje būsenoje vanduo yra skystas ir lankstus. Būsena, su kuria esame labiausiai susiję, yra skysta, kuri yra tankiausia ir nesuprantamiausia ir gausiausia mūsų planetoje. Savo skystoje būsenoje, vandens dalelės yra arti viena kitos, bet ne per arti. Todėl skystas vanduo pasižymi skysčių lankstumu ir sklandumu, tačiau praranda formą, kad įgautų talpyklos, kurioje jis yra, formą.
Todėl skystam vandeniui reikalingos tam tikros energijos (šilumos, temperatūros) ir slėgio sąlygos. Vanduo yra skystis, kurio temperatūra yra nuo 0 iki 100 ° C ir esant normaliam atmosferos slėgiui. Tačiau esant didesniam slėgiui (perkaitintam vandeniui), jis gali viršyti virimo temperatūrą ir skystoje būsenoje pasiekti kritinę 374°C temperatūrą – aukščiausią temperatūrą, kurioje dujos gali suskystėti. Skystas vanduo dažniausiai randamas vandenynuose, ežeruose, upėse ir požeminėse nuosėdose, tačiau jo yra ir gyvų organizmų viduje.
Kietojo
Kieta vandens būsena, dažnai vadinama ledu, Tai pasiekiama sumažinus jo temperatūrą iki 0°C ar mažiau. Viena iš užšaldyto vandens keistenybių yra ta, kad jis padidina tūrį, palyginti su skystu. Tai yra, ledas yra mažiau tankus nei vanduo (todėl ledas plūduriuoja).
Ledas atrodo kietas, trapus ir skaidrus, skiriasi nuo baltos iki mėlynos spalvos, priklausomai nuo sluoksnio grynumo ir storio. Esant tam tikroms sąlygoms, laikinai gali išlikti pusiau kietoje būsenoje, vadinamoje sniegu.
Kieto vandens dažniausiai randama ledynuose, kalnų viršūnėse, amžinajame įšale (amžinajame įšale), išorinėse Saulės sistemos planetose ir mūsų maisto šaldikliuose.
Dujinis
Vandens dujinė būsena, žinoma kaip garai arba vandens garai, tai yra įprastas mūsų atmosferos komponentas ir netgi yra kiekviename mūsų įkvėpime. Esant žemam slėgiui arba aukštai temperatūrai, vanduo išgaruoja ir linkęs kilti, nes vandens garai yra mažiau tankūs nei oro.
Kol žmogus yra jūros lygyje (1 atmosfera), perėjimas į dujinę būseną įvyksta esant 100°C. Dujinis vanduo sudaro debesis, kuriuos matome danguje, yra ore, kuriuo kvėpuojame (ypač mūsų iškvėpime), ir rūke, kuris atsiranda šaltomis, drėgnomis dienomis. Jeigu užviriname puodą vandens, tai irgi matome.
Vandens būklės pokyčiai
Kaip matėme kai kuriais ankstesniais atvejais, vanduo gali pasikeisti iš vienos būsenos į kitą tiesiog keičiant jo temperatūros sąlygas. Tai galima padaryti viena ar kita kryptimi, o kiekvienam procesui suteiksime savo pavadinimą:
- Garavimas. Perėjimas iš skysčio į dujas padidina vandens temperatūrą iki 100 ° C. Taip atsitinka su verdančiu vandeniu, todėl jam būdingas burbuliavimas.
- Kondensatas. Virtimas iš dujinio į skystą dėl šilumos nuostolių. Taip atsitinka, kai ant vonios veidrodžio kondensuojasi vandens garai: veidrodžio paviršius yra vėsesnis, o ant jo nusėdę garai tampa skysti.
- Šąla. Perėjimas iš skysto į kietą vandens temperatūrą sumažina žemiau 0°C. Vanduo užšąla, sudarydamas ledą, kaip ir mūsų šaldytuvuose ar kalnų viršūnėse.
- Tirpsta: kietą vandenį paverčia skysčiu, šilumą – ledu. Šis procesas yra įprastas ir gali būti matomas, kai į gėrimą pridedame ledo.
- Sublimacija. Perėjimo iš dujinės būsenos į kietą, šiuo atveju iš vandens garų tiesiai į ledą ar sniegą, procesas. Kad tai įvyktų, reikalingos labai specifinės temperatūros ir slėgio sąlygos, todėl šis reiškinys vyksta kalnų viršūnėse, pavyzdžiui, sausros Antarktidoje, kur nėra skysto vandens.
- Atvirkštinė sublimacija: Tiesioginis kietosios medžiagos pavertimas dujomis, ty iš ledo į garą. Jį galime pamatyti labai sausoje aplinkoje, pavyzdžiui, pačioje poliarinėje tundroje ar kalnų viršūnėse, kur, didėjant saulės spinduliuotei, didžioji dalis ledo sublimuojasi tiesiai į dujas, nepraeidama skystosios fazės.
Tikiuosi, kad naudodamiesi šia informacija galėsite daugiau sužinoti apie vandens būseną ir jo savybes.