Woda jest najcenniejszym zasobem człowieka i wszystkich żywych istot na planecie. Ten zasób jest pierwiastkiem, który może naturalnie znajdować się w różnych stanach. The stany wodne Są bardzo ważne w cyklu hydrologicznym, aby ustanowić uniwersalny ciągły przepływ.
Z tego powodu zamierzamy poświęcić ten artykuł, aby powiedzieć, jakie są główne stany wody, jakie są ich cechy i znaczenie każdego z nich.
stany wodne
Wszyscy wiemy, czym jest woda i znamy jej trzy formy, zwane stanami fizycznymi: ciecz (woda), stała (lód) i gaz (para). Są to trzy formy, w których woda może występować w przyrodzie bez zmiany jej składu chemicznego: H2O (wodór i tlen).
Stan wody zależy od otaczającego ją ciśnienia i temperatury, na jaką jest narażona, czyli od warunków środowiskowych. Dlatego manipulując tymi warunkami, ciekłą wodę można przekształcić w stan stały lub gazowy i odwrotnie.
Biorąc pod uwagę znaczenie wody dla życia i jej obfitość na Ziemi, Twój stan fizyczny jest używany jako punkt odniesienia w wielu systemach pomiarowych i dlatego można je porównać z innymi materiałami i substancjami.
właściwości wody
Ze względu na napięcie powierzchniowe w wodzie mogą poruszać się owady i pająki. Woda to bezwonna, bezbarwna i pozbawiona smaku substancja o neutralnym pH (7, ani kwaśnym, ani zasadowym). Składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu w każdej cząsteczce.
Jego cząsteczki mają ogromne siły kohezyjne trzymające je razem, dzięki czemu ma znaczne napięcie powierzchniowe (które niektóre owady wykorzystują do „chodzenia” po wodzie) i wymaga dużej ilości energii, aby zmienić swój stan fizyczny.
Woda jest znana jako „uniwersalny rozpuszczalnik” ponieważ może rozpuścić więcej substancji niż jakakolwiek inna ciecz. Ponadto jest niezbędnym składnikiem życia i występuje w dużych ilościach we wszystkich żywych organizmach. Woda zajmuje dwie trzecie całkowitej powierzchni naszej planety.
Różne stany wody i ich charakterystyka
Płyn
W stanie ciekłym woda jest płynna i elastyczna. Stan, z którym jesteśmy najbardziej związani, to stan płynny, który jest najgęstszym i najbardziej niezrozumiałym stanem i najbardziej obfitym na naszej planecie. W stanie płynnym cząsteczki wody są blisko siebie, ale nie za blisko siebie. Dlatego woda w stanie ciekłym ma elastyczność i płynność płynów, ale traci swój kształt, przyjmując kształt pojemnika, który ją zawiera.
Dlatego woda w stanie ciekłym wymaga określonych warunków energetycznych (ciepło, temperatura) i ciśnienia. Woda jest cieczą w temperaturze od 0 do 100ºC i przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym. Jednak poddana działaniu wyższego ciśnienia (przegrzana woda) może przekroczyć temperaturę wrzenia i w stanie ciekłym może osiągnąć temperaturę krytyczną 374°C, najwyższą temperaturę, w której gaz może się skroplić. Woda w stanie ciekłym jest powszechnie spotykana w oceanach, jeziorach, rzekach i podziemnych osadach, ale znajduje się również w żywych organizmach.
Stan stały
Stały stan wody, często nazywany lodem, Osiąga się to poprzez obniżenie jego temperatury do 0°C lub mniej. Jedną z osobliwości zamrożonej wody jest to, że zwiększa objętość w porównaniu do postaci płynnej. Oznacza to, że lód jest mniej gęsty niż woda (dlatego lód pływa).
Wygląd lodu jest twardy, kruchy i przezroczysty i zmienia się od białego do niebieskiego, w zależności od czystości i grubości warstwy. W pewnych warunkach może tymczasowo pozostawać w stanie półstałym zwanym śniegiem.
Woda w stanie stałym jest powszechnie spotykana w lodowcach, szczytach górskich, wiecznej zmarzlinie (wiecznej zmarzlinie), zewnętrznych planetach Układu Słonecznego oraz w naszych zamrażarkach żywności.
Gazowy
stan gazowy wody, znany jako para lub para wodna, jest to wspólny składnik naszej atmosfery i jest obecny nawet w każdym oddechu, który bierzemy. Przy niskim ciśnieniu lub wysokiej temperaturze woda paruje i ma tendencję do podnoszenia się, ponieważ para wodna ma mniejszą gęstość niż powietrze.
Dopóki znajduje się na poziomie morza (1 atmosfera), przejście do stanu gazowego następuje w temperaturze 100°C. Woda gazowa tworzy chmury, które widzimy na niebie, jest w powietrzu, którym oddychamy (zwłaszcza wydechu) oraz we mgle, która pojawia się w chłodne, wilgotne dni. Jeśli zagotujemy w garnku wodę, to też możemy to zobaczyć.
Zmiany stanu wody
Jak widzieliśmy w niektórych poprzednich przypadkach, woda może zmieniać się z jednego stanu w inny, po prostu zmieniając warunki temperaturowe. Można to zrobić w jednym lub drugim kierunku, a każdemu procesowi nadamy własną nazwę:
- Odparowanie. Przejście z cieczy w gaz podnosi temperaturę wody do 100°C. Tak dzieje się z wrzącą wodą, dlatego charakteryzuje się bulgotem.
- Kondensacja. Przemiana z fazy gazowej w ciecz przez utratę ciepła. Tak się dzieje, gdy para wodna skrapla się na lustrze łazienkowym: powierzchnia lustra jest chłodniejsza, a osadzająca się na niej para staje się płynna.
- Zamrażanie. Przejście ze stanu ciekłego do stałego obniża temperaturę wody poniżej 0°C. Woda zamarza, tworząc lód, tak jak w naszych lodówkach czy na górskich szczytach.
- Topienie: zamienia wodę w stanie stałym w ciecz, ciepło w lód. Ten proces jest powszechny i można go zaobserwować, gdy dodajemy lód do napoju.
- Sublimacja. Proces przejścia ze stanu gazowego w stan stały, w tym przypadku z pary wodnej bezpośrednio w lód lub śnieg. Aby tak się stało, potrzebne są bardzo specyficzne warunki temperatury i ciśnienia, dlatego zjawisko to występuje na szczytach gór np. podczas suszy na Antarktydzie, gdzie nie ma wody w stanie ciekłym.
- Sublimacja odwrócona: Bezpośrednia konwersja ciała stałego w gaz, czyli z lodu w parę. Możemy to zaobserwować w bardzo suchych środowiskach, takich jak sama polarna tundra lub szczyty gór, gdzie wraz ze wzrostem promieniowania słonecznego większość lodu sublimuje bezpośrednio w gaz bez przechodzenia przez fazę ciekłą.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o stanach wody i jej charakterystyce.