vandens būsenos

Fizinis

2022

Mes paaiškiname, kokios yra vandens būsenos, kokios yra kiekvienos iš jų savybės ir kaip vyksta kaita tarp vienos ir kitos.

Vanduo keičia būseną priklausomai nuo slėgio ir temperatūros sąlygų.

Kokios yra vandens būsenos?

Mes visi žinome, kas jis yraVanduo ir mes žinome tris jo pristatymus, žinomus kaip fizinės vandens būsenos:skystis (Vanduo),kietas (ledas) irdujinis (garai). Tai yra trys būdai, kaip galima rasti vandens gamta, visiškai nekeičiant jo cheminės sudėties: H2O (vandenilis ir deguonis).

Vandens būklė priklauso nuo slėgio aplink jį ir temperatūros kuriai ji priklauso, tai yra, aplinkos sąlygų. Todėl manipuliuojant šiomis sąlygomis skystą vandenį galima paversti kietu ar dujiniu arba atvirkščiai.

Atsižvelgiant į vandens svarbą gyvenimą ir jos gausus buvimas planetoje, jos fizinės būsenos naudojamos kaip daugelio sistemų atskaitos taškas matavimas ir taip galima palyginti su kitomis medžiagomis.

Vandens savybės

Vabzdžiai ir vorai gali judėti vandens paviršiumi dėl jo paviršiaus įtempimo.

Vanduo yra bekvapė, bespalvė, beskonė medžiaga pH neutralus (7, nei rūgštus, nei šarminis). Jis sudarytas iš dviejų atomai vandenilio ir po vieną deguonies molekulė.

Jo dalelės turi didžiulę sanglaudos jėgą, kuri jas laiko kartu, todėl jos turi svarbų paviršiaus įtempimą (kai kurie vabzdžiai ja naudojasi norėdami „vaikščioti“ vandeniu) ir tam reikia daug Energija pakeisti jų fizinę būseną.

Vanduo žinomas kaip "tirpiklis universalus “, nes jame gali ištirpti daug daugiau medžiagų nei bet kuriame kitame skystyje. Be to, tai yra esminis gyvybės junginys, kurio gausu visuose organizmai. Vanduo dengia du trečdalius viso mūsų planetos paviršiaus.

Skysta būsena

Skystoje būsenoje vanduo yra skystas ir lankstus.

Būsena, kurią mes labiausiai siejame su vandeniu, yra skysta, aukščiausia jo būsena tankis ir nesuprantamumas, o taip pat gausiausias mūsų planetoje.

Skystos būsenos, dalelės vandens yra kartu, nors ir ne per daug. Dėl šios priežasties skystas vanduo turi a lankstumas ir tipiškas skysčių sklandumas ir, kita vertus, praranda savo formą, kad atitiktų talpyklos, kurioje jis yra, formą.

Todėl skystam vandeniui reikalingos tam tikros energijos sąlygos (karštis , temperatūra) irSlėgis. Esant temperatūrai nuo 0 iki 100ºC ir esant normalioms atmosferos slėgio sąlygoms, vanduo yra skystos būsenos. Tačiau įmanoma įveikti savoVirimo taškas jei jis veikiamas didesnio slėgio (perkaitintas vanduo), galintis skystoje būsenoje pasiekti kritinę 374 °C temperatūrą, ribą, kai dujos gali suskystėti.

Skystas vanduo paprastai randamas jūros, ežerų, upių ir požeminių telkinių, bet taip pat esančių kūnuosegyvos būtybės.

Kietojo

Ežerus dengiantis ledas yra mažiau tankus nei vanduo.

The kietojo vandens paprastai vadinamas ledu ir pasiekiamas sumažinus jo temperatūrą iki 0 °C arba žemiau. Užšalusio vandens smalsumas yra tas, kad jis laimi apimtis palyginti su jo skysta būsena. Tai yra, ledo tankis yra mažesnis nei vandens (todėl ledas plūduriuoja).

Ledas yra kietas, trapus ir skaidrus, įgauna baltą ir mėlyną spalvą, priklausomai nuo jo grynumo ir jo sluoksnių storio. Tam tikromis sąlygomis jis gali būti laikinai laikomas pusiau kietoje būsenoje, vadinamoje sniegu.

Kieto vandens paprastai galima rasti ledynuose, jų viršuje kalnai, užšalusiuose dirvožemiuose (amžinasis įšalas) ir išorinėse planetose Saulės sistema, taip pat mūsų šaldiklio viduje maistas.

Dujinė būsena

Iškvėpdami šaltą dieną matome, kad vanduo yra dujinis.

The dujinė būsena vandens yra žinomas kaip garai arba vandens garų ir yra įprastas mūsų komponentas atmosfera, esantis net kiekviename mūsų iškvėpime. Esant žemam slėgiui arba aukštai temperatūrai, vanduo išgaruoja ir linkęs kilti, nes garai yra mažiau tankūs nei oro.

Dujinės būsenos pasikeitimas vyksta esant 100 °C temperatūrai, kol yra jūros lygyje (1 atmosfera). Dujinis vanduo sudaro debesis, kuriuos matome danguje, jo yra ore, kuriuo kvėpuojame (ypač iškvepiant) ir rūke, kuris atsiranda šaltomis ir šaltomis dienomis. drėgmės. Tai pamatysime ir įdėję puodą vandens užvirti.

vandens būklės pokyčiai

Kaip matėme kai kuriais ankstesniais atvejais, vanduo gali pakeisti iš vienos būsenos į kitą, tiesiog keičiant temperatūros sąlygas. Tai galima padaryti viena ar kita kryptimi, ir mes suteiksime kiekvienam procesui tinkamą pavadinimą:

  • Garavimas. Virimas iš skysto į dujinį, vandens temperatūra pakyla iki 100 °C. Taip atsitinka su verdančiu vandeniu, todėl jam būdingas burbuliavimas.
  • Kondensatas. Atvirkštinis procesas: transformacija iš dujų į skystį dėl šilumos nuostolių. Taip nutinka vandens garams, kai jie kondensuojasi ant vonios veidrodžio: veidrodžio paviršius būna šaltesnis, o ant jo nusėdę garai tampa skysti.
  • Sušalimas. Virimas iš skysto į kietą, vandens temperatūra nukrenta žemiau 0 °C. Vanduo kietėja, todėl susidaro ledas, kaip tai vyksta mūsų šaldikliuose arba esant didžiausiam vandens temperatūrai. kalnai.
  • Tirpimas Atvirkštinis procesas: kieto vandens pavertimas skysčiu, į ledą pridedant šilumos. Šis procesas yra labai kasdienis ir tai matome, kai į gėrimus pridedame ledo.
  • Sublimacija. Šiuo atveju transformacijos iš dujinės į kietą procesas vandens garai, tiesiai ant ledo ar sniego. Kad jis atsirastų, reikalingos labai specifinės temperatūros ir slėgio sąlygos, todėl šis reiškinys pasireiškia, pavyzdžiui, kalnų viršūnėse arba Antarktidos sausrose, kur skystas vanduo negali egzistuoti.
  • Atvirkštinė sublimacija. Atvirkštinis procesas: kietosios medžiagos pavertimas tiesiai į dujas, ty iš ledo į garą. Mes galime tai matyti labai sausoje aplinkoje, panašiaitundra poliarinėje arba kalnuotoje viršūnėje, kur didėjant saulės spinduliuotei didžioji ledo dalis sublimuojasi į dujas tiesiogiai, nepraeinant skystosios stadijos.

Hidrologinis ciklas

The hidrologinis ciklas arba vandens ciklas tai transformacijų grandinė, kurią mūsų planetoje patiria vanduo, eidamas per tris savo būsenas, įgydamas ir prarasdamas temperatūrą ir judėdamas iš vienos vietos į kitą.

Tai sudėtinga grandinė, apimanti atmosferą, vandenynai, upės ir ežerai bei ledo nuosėdos kalnuose ar ašigalyje. Jo dėka planetos temperatūra išlieka stabili, sausi regionai hidratuojami, o lietingi regionai išdžiūsta, išsaugant pusiausvyrą klimatas kuri leidžia gyventi įvairiais metų laikais.

!-- GDPR -->