veden tilat

Fyysinen

2022

Selitämme, mitkä ovat veden tilat, kunkin ominaisuudet ja kuinka muutos tapahtuu veden välillä.

Vesi muuttaa tilaa paine- ja lämpötilaolosuhteiden mukaan.

Mitkä ovat veden tilat?

Me kaikki tiedämme, mikä hän onVesi ja tiedämme sen kolme esitystapaa, jotka tunnetaan nimellä veden fysikaaliset tilat:nestettä (vesi),kiinteä (jää) jakaasumaista (höyryä). Nämä ovat kolme tapaa, joilla vettä löytyy luonto, muuttamatta sen kemiallista koostumusta ollenkaan: H2O (vety ja happi).

Veden tila riippuu sitä ympäröivästä paineesta ja lämpötila johon se on, eli ympäristöolosuhteisiin. Siksi näitä olosuhteita manipuloimalla on mahdollista muuttaa nestemäinen vesi kiinteäksi tai kaasuksi tai päinvastoin.

Kun otetaan huomioon veden merkitys elämää ja sen runsasta läsnäoloa planeetalla, sen fyysisiä tiloja käytetään viitteenä monille järjestelmille mittaus ja siten mahdollistaa vertailujen tekeminen muihin materiaaleihin ja aineisiin.

Veden ominaisuudet

Hyönteiset ja hämähäkit voivat liikkua veden pinnalla sen pintajännityksen vuoksi.

Vesi on hajuton, väritön, mauton aine pH neutraali (7, ei hapan eikä emäksinen). Se koostuu kahdesta atomeja vedystä ja yksi happea kummassakin molekyyli.

Sen hiukkasilla on valtava koheesiovoima, joka pitää ne yhdessä, joten sillä on tärkeä pintajännitys (jotkut hyönteiset käyttävät sitä hyväkseen "kävellä" vedessä) ja se vaatii paljon Energiaa muuttaakseen fyysistä tilaansa.

Vesi tunnetaan nimellä "liuotin universaali ”, koska siihen voidaan liuottaa paljon enemmän aineita kuin mihinkään muuhun nesteeseen. Lisäksi se on elämän perusyhdiste, jota on runsaasti kaikissa eliöt. Vesi peittää kaksi kolmasosaa planeettamme kokonaispinta-alasta.

Nestemäinen tila

Nestemäisessä tilassa vesi on juoksevaa ja joustavaa.

Tila, jonka yhdistämme eniten veteen, on nestemäinen, sen korkein tila tiheys ja käsittämättömyys, ja myös planeettamme runsain.

Nestemäisessä tilassaan hiukkasia vedestä ovat yhdessä, vaikkakaan ei liikaa. Tästä syystä nestemäisessä vedessä on a joustavuus ja nesteiden tyypillinen juoksevuus ja toisaalta menettää oman muotonsa omaksuakseen sitä sisältävän säiliön.

Siksi nestemäinen vesi vaatii tietyt energiaolosuhteet (lämpöä , lämpötila) jaPaine. Lämpötilassa 0-100 ºC ja normaaleissa ilmanpaineolosuhteissa vesi on nestemäisessä tilassa. On kuitenkin mahdollista voittaa omaKiehumispiste jos se altistetaan korkeammille paineille (tulistettu vesi), joka pystyy saavuttamaan nestemäisessä tilassa kriittisen 374 °C:n lämpötilan, lämpötilarajan, jossa kaasut voivat nesteytyä.

Nestemäistä vettä löytyy tavallisesti meret, järviä, jokia ja maanalaisia ​​esiintymiä, mutta sisältyvät myös elimissäeläviä olentoja.

Kiinteä tila

Järvet peittävä jää on vähemmän tiheää kuin vesi.

The kiinteässä tilassa Veden määrä tunnetaan yleisesti jäänä ja se saavutetaan alentamalla sen lämpötila 0 °C:seen tai sen alle. Jäätyneen veden uteliaisuus on, että se voittaa äänenvoimakkuutta verrattuna sen nestemäiseen tilaan. Eli jäällä on pienempi tiheys kuin vedellä (siksi jää kelluu).

Jää on ulkonäöltään kovaa, hauras ja läpinäkyvä, muuttuen valkoiseksi ja siniseksi riippuen sen puhtaudesta ja kerrosten paksuudesta. Tietyissä olosuhteissa sitä voidaan pitää väliaikaisesti puolikiinteässä tilassa, joka tunnetaan nimellä lumi.

Kiinteää vettä löytyy tavallisesti jäätiköistä, jäätikön huipulla vuoret, jäätyneellä maaperällä (ikirouta) ja ulkoplaneetoilla Aurinkokunta, sekä pakastimessamme ruokaa.

Kaasumainen tila

Kun hengitämme ulos kylmänä päivänä, voimme nähdä veden kaasumaisessa tilassa.

The kaasumainen tila vedestä tunnetaan nimellä höyryä tai vesihöyryä ja se on tavallinen komponenttimme tunnelmaa, joka on läsnä jopa jokaisessa uloshengityksessämme. Matalan paineen tai korkean lämpötilan olosuhteissa vesi haihtuu ja pyrkii nousemaan, koska höyry on vähemmän tiheää kuin ilmaa.

Muutos kaasumaiseen tilaan tapahtuu 100 °C:ssa, kunhan se on merenpinnan tasolla (1 ilmakehä). Kaasumainen vesi muodostaa pilvet, joita näemme taivaalla, sitä löytyy ilmasta, jota hengitämme (etenkin uloshengityksissämme) ja sumussa, joka ilmaantuu kylminä ja kylminä päivinä. kosteus. Voimme nähdä sen myös, jos laitamme kattilan vettä kiehumaan.

veden tilan muutokset

Kuten olemme nähneet joissakin edellisissä tapauksissa, vesi voi muuttaa tilasta toiseen yksinkertaisesti muuttamalla sen lämpötilaolosuhteita. Tämä voidaan tehdä suuntaan tai toiseen, ja annamme jokaiselle eri prosessille sen oikean nimen:

  • Haihtuminen. Muuttuminen nesteestä kaasumaiseksi, nostaen veden lämpötilan 100 °C:seen. Näin tapahtuu kiehuvassa vedessä, joten sille ominaista kupliminen.
  • Tiivistyminen. Käänteinen prosessi: muuttuminen kaasusta nesteeksi lämpöhäviön vuoksi. Näin tapahtuu vesihöyrylle, kun se tiivistyy kylpyhuoneen peiliin: peilipinta on kylmempää ja sille laskeutuva höyry muuttuu nestemäiseksi.
  • Jäätymistä. Muuttuminen nesteestä kiinteäksi, veden lämpötila laskee alle 0 °C. Vesi jähmettyy, jolloin muodostuu jäätä, kuten tapahtuu pakastimissamme tai pakastimessamme. vuoret.
  • Sulaminen Käänteinen prosessi: kiinteän veden muuttaminen nesteeksi, lämmön lisääminen jäihin. Tämä prosessi on hyvin jokapäiväistä ja näemme sen, kun lisäämme juomiin jäätä.
  • Sublimaatio. Muutosprosessi kaasumaisesta kiinteäksi tässä tapauksessa vesihöyryä, suoraan jäälle tai lumelle. Sen esiintyminen edellyttää hyvin erityisiä lämpötila- ja paineolosuhteita, minkä vuoksi tämä ilmiö esiintyy esimerkiksi vuorten huipulla tai Etelämantereen kuivuudessa, jossa vettä ei voi olla nestemäisessä tilassa.
  • Käänteinen sublimaatio. Käänteinen prosessi: kiinteän aineen muuttaminen suoraan kaasuksi eli jäästä höyryksi. Voimme todistaa sen hyvin kuivissa ympäristöissä, kuten samassatundra napaisella tai vuoristoisella huipulla, jossa auringon säteilyn lisääntyessä suuri osa jäästä sublimoituu suoraan kaasuksi ilman nestevaihetta.

Hydrologinen kierto

The hydrologinen kierto tai vesikierto se on muutoskierros, jonka vesi kokee planeetallamme, kulkee sen kolmen tilan läpi, nostaa ja laskee lämpötilaa ja liikkuu paikasta toiseen.

Se on monimutkainen piiri, joka sisältää ilmakehän, valtameret, jokia ja järviä sekä jääkertymiä vuoristossa tai navoilla. Sen ansiosta planeetan lämpötila pysyy vakaana, kuivat alueet hydratoituvat ja sateiset alueet kuivuvat, mikä säilyttää tasapainon ilmasto joka mahdollistaa elämän eri vuodenaikoina.

!-- GDPR -->