Ūdens ir visdārgākais cilvēka un visu dzīvo būtņu resurss uz planētas. Šis resurss ir elements, kas dabiski spēj atrasties dažādos stāvokļos. The ūdens stāvokļi Tie ir ļoti svarīgi hidroloģiskajā ciklā, lai izveidotu universālu nepārtrauktu plūsmu.
Šī iemesla dēļ mēs veltīsim šo rakstu, lai pastāstītu, kādi ir galvenie ūdens stāvokļi, kādi ir to raksturlielumi un cik svarīgi ir katrs no tiem.
ūdens stāvokļi
Mēs visi zinām, kas ir ūdens, un mēs zinām trīs tā formas, kas pazīstamas kā tā fizikālie stāvokļi: šķidrums (ūdens), ciets (ledus) un gāzveida (tvaiks). Šīs ir trīs formas, kurās ūdens var atrasties dabā, nemaz nemainot tā ķīmisko sastāvu: H2O (ūdeņradis un skābeklis).
Ūdens stāvoklis ir atkarīgs no spiediena, kas to ieskauj, un no temperatūras, kurai tas ir pakļauts, tas ir, no vides apstākļiem. Tāpēc, manipulējot ar šiem apstākļiem, šķidro ūdeni var pārvērst cietā vai gāzveida stāvoklī un otrādi.
Ņemot vērā ūdens nozīmi dzīvībai un tā pārpilnību uz Zemes, jūsu fiziskais stāvoklis tiek izmantots kā atsauce daudzās mērīšanas sistēmās un tāpēc to var salīdzināt ar citiem materiāliem un vielām.
ūdens īpašības
Virsmas spraiguma dēļ ūdenī var pārvietoties kukaiņi un zirnekļi. Ūdens ir viela bez smaržas, bezkrāsas un garšas ar neitrālu pH (7, ne skābs, ne sārmains). Tas sastāv no diviem ūdeņraža atomiem un viena skābekļa atoma katrā molekulā.
Tās daļiņām ir milzīgi kohēzijas spēki, kas tās satur kopā, tāpēc tai ir ievērojams virsmas spraigums (ko daži kukaiņi izmanto, lai "staigātu" pa ūdeni), un tas prasa daudz enerģijas, lai mainītu savu fizisko stāvokli.
Ūdens ir pazīstams kā "universāls šķīdinātājs" jo tas var izšķīdināt vairāk vielu nekā jebkurš cits šķidrums. Turklāt tas ir būtisks dzīvības savienojums un lielos daudzumos atrodas visos dzīvajos organismos. Ūdens aizņem divas trešdaļas no mūsu planētas kopējās platības.
Dažādi ūdens stāvokļi un to īpašības
Šķidrums
Šķidrā stāvoklī ūdens ir šķidrs un elastīgs. Stāvoklis, ar kuru mēs esam visvairāk saistīti, ir šķidrums, kas ir visblīvākais un nesaprotamākais stāvoklis un visbagātākais uz mūsu planētas. Šķidrā stāvoklī, ūdens daļiņas atrodas tuvu viena otrai, bet ne pārāk tuvu viena otrai. Tāpēc šķidram ūdenim ir tāda pati elastība un plūstamība kā šķidrums, bet tas zaudē savu formu, lai iegūtu tā trauka formu, kurā tas ir.
Tāpēc šķidram ūdenim ir nepieciešami noteikti enerģijas (siltuma, temperatūras) un spiediena apstākļi. Ūdens ir šķidrums temperatūrā no 0 līdz 100ºC un normālā atmosfēras spiedienā. Tomēr, ja tas tiek pakļauts lielākam spiedienam (pārkarsēts ūdens), tas var pārsniegt viršanas temperatūru un šķidrā stāvoklī sasniegt kritisko temperatūru 374 °C, kas ir augstākā temperatūra, kurā gāze var sašķidrināties. Šķidrais ūdens parasti atrodas okeānos, ezeros, upēs un pazemes nogulumos, taču tas ir atrodams arī dzīvos organismos.
Ciets stāvoklis
Ūdens cietais stāvoklis, ko bieži dēvē par ledu, To panāk, samazinot temperatūru līdz 0°C vai mazāk. Viena no saldēta ūdens dīvainībām ir tā, ka tas palielina tilpumu salīdzinājumā ar šķidro formu. Tas ir, ledus ir mazāk blīvs nekā ūdens (tāpēc ledus peld).
Ledus izskats ir ciets, trausls un caurspīdīgs, un atkarībā no slāņa tīrības un biezuma mainās no balta līdz zilam. Dažos apstākļos var īslaicīgi palikt puscietā stāvoklī, ko sauc par sniegu.
Ciets ūdens parasti atrodas ledājos, kalnu virsotnēs, mūžīgajā sasalumā (mūžīgajā sasalumā), Saules sistēmas ārējās planētās un mūsu pārtikas saldētavās.
Gāzveida
Ūdens gāzveida stāvoklis, ko sauc par tvaiku vai ūdens tvaiku, tā ir izplatīta mūsu atmosfēras sastāvdaļa un ir pat klātesoša katrā elpas vilcienā. Zemā spiedienā vai augstā temperatūrā ūdens iztvaiko un mēdz celties, jo ūdens tvaiki ir mazāk blīvi nekā gaiss.
Kamēr cilvēks atrodas jūras līmenī (1 atmosfēra), pāreja uz gāzveida stāvokli notiek 100 ° C temperatūrā. Gāzveida ūdens veido mākoņus, ko redzam debesīs, atrodas gaisā, ko elpojam (īpaši mūsu izelpā), un miglā, kas parādās aukstās, mitrās dienās. Ja uzliekam vārīties katlu ar ūdeni, to arī varam redzēt.
Ūdens stāvokļa izmaiņas
Kā mēs redzējām dažos iepriekšējos gadījumos, ūdens var mainīties no viena stāvokļa uz otru, vienkārši mainot tā temperatūras apstākļus. To var izdarīt vienā vai otrā virzienā, un mēs piešķirsim katram procesam savu nosaukumu:
- Iztvaikošana. Pāreja no šķidruma uz gāzi paaugstina ūdens temperatūru līdz 100°C. Tā notiek ar verdošu ūdeni, tāpēc tam ir raksturīga burbuļošana.
- Kondensāts. Pārvēršanās no gāzveida uz šķidrumu ar siltuma zudumiem. Tas notiek, kad uz vannas istabas spoguļa kondensējas ūdens tvaiki: spoguļa virsma ir vēsāka un uz tās nogulsnētie tvaiki kļūst šķidri.
- Sasalšana. Pāreja no šķidruma uz cietu pazemina ūdens temperatūru zem 0°C. Ūdens sasalst, radot ledu, kā tas notiek mūsu ledusskapjos vai kalnu virsotnēs.
- Kūst: pārvērš cietu ūdeni šķidrumā, siltumu par ledu. Šis process ir izplatīts, un to var redzēt, kad dzērienam pievienojam ledu.
- Sublimācija. Pārejas process no gāzveida stāvokļa uz cietu stāvokli, šajā gadījumā no ūdens tvaikiem tieši uz ledu vai sniegu. Lai tas notiktu, ir nepieciešami ļoti specifiski temperatūras un spiediena apstākļi, tāpēc šī parādība notiek kalnu virsotnēs, piemēram, sausumā Antarktīdā, kur nav šķidra ūdens.
- Reversā sublimācija: Tieša cietas vielas pārvēršana gāzē, tas ir, no ledus par tvaiku. Mēs to varam redzēt ļoti sausā vidē, piemēram, pašā polārajā tundrā vai kalnu virsotnēs, kur, palielinoties saules starojumam, lielākā daļa ledus sublimējas tieši gāzē, neizejot cauri šķidrai fāzei.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par ūdens stāvokli un tā īpašībām.