vodné stavy

Fyzický

2022

Vysvetľujeme, aké sú stavy vody, vlastnosti každého z nich a ako dochádza k zmene medzi jedným a druhým.

Voda mení skupenstvo v závislosti od tlakových a teplotných podmienok.

Aké sú stavy vody?

Všetci vieme, čo je začVoda a poznáme jej tri formy, známe ako fyzikálne stavy vody:kvapalina (voda),pevný (ľad) aplynný (para). Toto sú tri spôsoby, ako možno nájsť vodu v prírodybez toho, aby sa zmenilo jeho chemické zloženie: H2O (vodík a kyslík).

Stav vody závisí od tlaku okolo nej a teplota na ktoré sa vzťahuje, teda na podmienky prostredia. Preto manipuláciou s týmito podmienkami je možné premeniť kvapalnú vodu na pevnú látku alebo plyn, alebo naopak.

Vzhľadom na dôležitosť vody pre života a jeho hojnej prítomnosti na planéte, jeho fyzické stavy sa používajú ako referencia pre mnohé systémy meranie a umožňujú tak porovnanie s inými materiálmi a látkami.

Vlastnosti vody

Hmyz a pavúky sa môžu pohybovať po povrchu vody kvôli jej povrchovému napätiu.

Voda je látka bez zápachu, farby a chuti pH neutrálne (7, ani kyslé, ani zásadité). Skladá sa z dvoch atómov vodíka a jeden kyslík v každej molekula.

Jeho častice majú obrovskú kohéznu silu, ktorá ich drží pohromade, takže majú dôležité povrchové napätie (niektorý hmyz to využíva na „chodenie“ po vode) a vyžaduje si veľa energie aby zmenili svoj fyzický stav.

Voda je známa ako „solventný univerzálny “, pretože v ňom môže byť rozpustených oveľa viac látok ako v akejkoľvek inej kvapaline. Okrem toho je to základná zlúčenina pre život, hojne prítomná vo všetkých organizmov. Voda pokrýva dve tretiny celkového povrchu našej planéty.

Kvapalný stav

V tekutom stave je voda tekutá a pružná.

Stav, ktorý si najviac spájame s vodou, je kvapalina, jej najvyšší stav hustota a nezrozumiteľnosť, a tiež najhojnejšie na našej planéte.

V tekutom stave, častice vody sú spolu, aj keď nie príliš veľa. Z tohto dôvodu má tekutá voda a flexibilita a typická tekutosť kvapalín a na druhej strane stráca svoj vlastný tvar, aby prijala tvar nádoby, ktorá ho obsahuje.

Preto tekutá voda vyžaduje určité energetické podmienky (teplo , teplota) aTlak. Pri teplote medzi 0 a 100 °C a normálnych podmienkach atmosférického tlaku je voda v kvapalnom stave. Je však možné prekonať svojeBod varu ak je vystavená vyšším tlakom (prehriata voda), je schopná dosiahnuť v kvapalnom stave kritickú teplotu 374 °C, čo je teplotná hranica, pri ktorej sa môžu plyny skvapalňovať.

Kvapalná voda sa bežne nachádza v moriach, jazerá, rieky a podzemné ložiská, ale obsiahnuté aj v telách oživých tvorov.

Pevné skupenstvo

Ľad, ktorý pokrýva jazerá, je menej hustý ako voda.

The pevné skupenstvo vody je bežne známy ako ľad a dosiahne sa znížením jeho teploty na 0 °C alebo menej. Kuriozitou zamrznutej vody je, že vyhráva objem oproti jeho tekutému stavu. To znamená, že ľad má nižšiu hustotu ako voda (preto ľad pláva).

Ľad je tvrdý, krehký a priehľadný, mení sa na bielu a modrú v závislosti od jeho čistoty a hrúbky jeho vrstiev. Za určitých podmienok sa môže dočasne držať v polotuhom stave, známom ako sneh.

Tuhú vodu možno bežne nájsť v ľadovcoch na vrchole hory, na zamrznutých pôdach (permafrost) a na vonkajších planétach Slnečná sústava, ako aj v našej mrazničke jedlo.

Plynné skupenstvo

Pri výdychu v chladnom dni môžeme vidieť vodu v plynnom stave.

The plynné skupenstvo vody je známy ako para alebo vodná para a je bežnou súčasťou našej atmosféru, prítomný aj v každom výdychu, ktorý vydávame. V podmienkach nízkeho tlaku alebo vysokej teploty sa voda vyparuje a má tendenciu stúpať, pretože para je menej hustá ako vzduchu.

Zmena na plynné skupenstvo nastáva pri 100 °C, pokiaľ je človek na hladine mora (1 atmosféra). Plynná voda tvorí oblaky, ktoré vidíme na oblohe, nachádza sa vo vzduchu, ktorý dýchame (najmä vo výdychoch) a v hmle, ktorá sa objavuje v chladných a chladných dňoch. vlhkosť. Vidíme to aj vtedy, ak dáme zovrieť hrniec s vodou.

zmeny skupenstva vody

Ako sme videli v niektorých predchádzajúcich prípadoch, voda môže zmeniť z jedného stavu do druhého jednoduchou zmenou jeho teplotných podmienok. Dá sa to urobiť jedným alebo druhým smerom a každému procesu dáme jeho správny názov:

  • Odparovanie. Transformácia z kvapaliny na plyn, zvýšenie teploty vody na 100 ° C. To sa deje s vriacou vodou, preto jej charakteristické bublanie.
  • Kondenzácia. Obrátený proces: premena z plynu na kvapalinu v dôsledku tepelných strát. Toto sa deje s vodnou parou, keď kondenzuje na zrkadle v kúpeľni: povrch zrkadla je chladnejší a para, ktorá sa na ňom usadzuje, sa stáva tekutou.
  • Zmrazovanie. Premena z kvapaliny na pevnú látku, zníženie teploty vody pod 0 °C. Voda tuhne a vytvára ľad, ako sa to deje v našich mrazničkách alebo na vrchole hory.
  • Topenie Obrátený proces: premena pevnej vody na kvapalinu, pridanie tepla do ľadu. Tento proces je veľmi každodenný a môžeme ho vidieť, keď do nápojov pridávame ľad.
  • Sublimácia. V tomto prípade ide o proces premeny z plynného na pevnú látku vodná parapriamo na ľad alebo sneh. Na jeho vznik sú potrebné veľmi špecifické teplotné a tlakové podmienky, a preto sa tento jav vyskytuje napríklad na vrcholoch hôr alebo v suchách na Antarktíde, kde voda v tekutom stave nemôže existovať.
  • Reverzná sublimácia. Reverzný proces: premena tuhej látky priamo na plyn, to znamená z ľadu na paru. Môžeme to byť svedkami vo veľmi suchom prostredí, ako je to istétundra polárne alebo na horskom vrchole, kde pri zvýšení slnečného žiarenia veľká časť ľadu sublimuje na plyn priamo bez toho, aby prešiel kvapalným stupňom.

Hydrologický cyklus

The hydrologický cyklus alebo kolobeh vody je to okruh premien, ktoré zažíva voda na našej planéte, prechádza cez jej tri stavy, získava a stráca teplotu a pohybuje sa z miesta na miesto.

Je to zložitý okruh, ktorý zahŕňa atmosféru, oceánov, rieky a jazerá a ľadové nánosy v horách alebo na póloch. Vďaka nej zostáva teplota planéty stabilná, suché oblasti sú hydratované a daždivé oblasti vysychajú, čím sa zachováva rovnováha podnebie ktorý umožňuje život v rôznych ročných obdobiach.

!-- GDPR -->