Водата е най-ценният ресурс за човека и за всички живи същества на планетата. Този ресурс е елемент, който може да бъде в различни състояния естествено. The водни състояния Те са много важни в хидрологичния цикъл за установяване на универсален непрекъснат поток.
Поради тази причина ще посветим тази статия, за да ви кажем какви са основните състояния на водата, какви са техните характеристики и значението на всяко едно от тях.
водни състояния
Всички знаем какво е водата и познаваме нейните три форми, известни като нейните физични състояния: течни (вода), твърди (лед) и газообразни (пара). Това са трите форми, в които водата може да се намери в природата, без изобщо да променя химичния си състав: H2O (водород и кислород).
Състоянието на водата зависи от налягането около нея и температурата, на която е изложена, тоест от условията на околната среда. Следователно чрез манипулиране на тези условия течната вода може да се превърне в твърдо или газообразно състояние и обратно. Всъщност, на хидрологичен цикъл идеално илюстрира как се случват тези промени. От съществено значение е да се разберат състоянията на водата и как те са свързани с явления като изменение на климата което засяга нашата планета.
Като се има предвид значението на водата за живота и нейното изобилие на Земята, вашето физическо състояние се използва като отправна точка в много системи за измерване и следователно може да се сравни с други материали и вещества. В този смисъл промените в състоянията на водата са фундаментални за разбирането на процеси като напр образуване на буря и проблемите, свързани с изменение на климата.
свойства на водата
Поради повърхностното напрежение насекомите и паяците могат да се движат във водата. Водата е вещество без мирис, цвят и вкус с неутрално pH (7, нито киселинно, нито алкално). Състои се от два водородни атома и един кислороден атом във всяка молекула.
Неговите частици имат огромни кохезионни сили, които ги държат заедно, така че има значително повърхностно напрежение (което някои насекоми използват, за да „ходят“ по водата) и изисква много енергия, за да промени физическото си състояние. Това отчасти се дължи на факта, че водата е призната за "универсален разтворител" тъй като може да разтвори повече вещества от всяка друга течност. Освен това, той е основно съединение на живота и присъства в големи количества във всички живи организми. Водата покрива две трети от общата площ на нашата планета и е жизненоважна за селскостопанското производство, което се отнася до въпроса за промени в околната среда. Следователно разбирането на техните състояния, свойства и характеристики е ключово за справяне с качество на водата в различни региони.
Различни състояния на водата и техните характеристики
Течност
В течно състояние водата е течна и гъвкава. Състоянието, с което сме най-свързани, е течност, която е най-плътното и най-неразбираемото състояние и най-разпространеното на нашата планета. В течно състояние, водните частици са близо една до друга, но не твърде близо една до друга. Следователно течната вода има гъвкавостта и течливостта на течностите, но губи формата си, за да приеме формата на съда, който я съдържа.
Следователно течната вода изисква определени условия на енергия (топлина, температура) и налягане. Водата е течност при температури между 0 и 100º C и нормално атмосферно налягане. Въпреки това, ако бъде подложен на по-високо налягане (прегрята вода), той може да надвиши точката си на кипене и в течно състояние може да достигне критична температура от 374°C, най-високата температура, при която един газ може да се втечни. Течната вода обикновено се намира в океани, езера, реки и подземни седименти, но се среща и в живи организми, което подчертава значението му в хидрологичен цикъл и въздействието му върху биоразнообразието.
В твърдо състояние
Твърдото състояние на водата, често наричано лед, Това се постига чрез намаляване на температурата му до 0°C или по-малко. Една от странностите на замразената вода е, че тя добавя обем в сравнение с течната форма. Тоест ледът е по-малко плътен от водата (затова ледът плава).
Външният вид на леда е твърд, чуплив и прозрачен и варира от бяло до синьо в зависимост от чистотата и дебелината на слоя. При някои условия, може временно да остане в полутвърдо състояние, наречено сняг. Това явление е от значение при изучаване на поведението на ледници и ефекта му върху формирането на екосистеми.
Твърдата вода обикновено се среща в ледници, планински върхове, вечна замръзналост и външните планети на Слънчевата система, както и в нашите фризери за храна. Тези аспекти също са важни за разбирането как може да повлияе на ледниците и, следователно, на морското равнище.
Газообразна
Газообразното състояние на водата, известно като пара или водна пара, това е общ компонент на нашата атмосфера и дори присъства във всеки наш дъх. При ниско налягане или висока температура водата се изпарява и има тенденция да се издига, тъй като водната пара е с по-малка плътност от въздуха.
Докато човек е на морското равнище (1 атмосфера), преминаването към газообразно състояние става при 100°C. Газираната вода образува облаците, които виждаме в небето, присъства във въздуха, който дишаме (особено в издишванията ни), и е в мъглата, която се появява в студените и влажни дни. Ако сварим тенджера с вода, също можем да я видим. Разбирането на този преход е жизненоважно за изследването на явления като образуване на торнадо и други метеорологични събития.
Промени в състоянието на водата
Както видяхме в някои от предишните случаи, водата може да премине от едно състояние в друго просто чрез промяна на температурните условия. Това може да се направи в едната или другата посока и ние ще дадем на всеки различен процес собствено име:
- Изпарение. Преходът от течност към газ повишава температурата на водата до 100°C. Това се случва с врящата вода, поради което тя се характеризира с бълбукане.
- Кондензация. Трансформация от газообразно в течно състояние чрез загуба на топлина. Ето какво се случва, когато водната пара кондензира върху огледалото в банята: повърхността на огледалото е по-хладна и парата, отложена върху нея, става течна.
- замръзване. Преходът от течно към твърдо състояние понижава температурата на водата под 0°C. Водата замръзва, създавайки лед, както се случва в нашите хладилници или по планинските върхове.
- Топене: превръща твърдата вода в течност, топлината в лед. Този процес е често срещан и може да се види, когато добавим лед към напитка.
- Сублимация. Процесът на преминаване от газообразно състояние в твърдо състояние, в този случай от водна пара директно в лед или сняг. За да се случи това, са необходими много специфични условия на температура и налягане, поради което това явление се случва по върховете на планините, например при суша в Антарктида, където няма течна вода.
- Обратна сублимация: Директното превръщане на твърдо вещество в газ, тоест от лед в пара. Можем да го видим в много сухи среди, като самата полярна тундра или върховете на планините, където с увеличаване на слънчевата радиация по-голямата част от леда се сублимира директно в газ, без да преминава през течна фаза.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за състоянията на водата и нейните характеристики.