vodní stavy

Fyzický

2022

Vysvětlíme, jaké jsou skupenství vody, vlastnosti každého z nich a jak dochází ke změně mezi jedním a druhým.

Voda mění skupenství v závislosti na tlaku a teplotních podmínkách.

Jaké jsou skupenství vody?

Všichni víme, co je začVoda a známe jeho tři podoby, známé jako fyzikální stavy vody:kapalný (Voda),pevný (led) aplynný (parní). Toto jsou tři způsoby, jak lze vodu nalézt v Přírodabeze změny jeho chemického složení: H2O (vodík a kyslík).

Stav vody závisí na tlaku kolem ní a na teplota na které se vztahuje, tedy na podmínky prostředí. Manipulací s těmito podmínkami je tedy možné přeměnit kapalnou vodu na pevnou látku nebo plyn, nebo naopak.

Vzhledem k významu vody pro život a jeho hojné přítomnosti na planetě, jeho fyzické stavy se používají jako reference pro mnoho systémů měření a umožňují tak srovnání s jinými materiály a látkami.

Vlastnosti vody

Hmyz a pavouci se mohou pohybovat po hladině vody kvůli jejímu povrchovému napětí.

Voda je látka bez zápachu, barvy a chuti pH neutrální (7, ani kyselé, ani zásadité). Skládá se ze dvou atomy vodíku a jeden kyslíku v každém molekula.

Jeho částice mají obrovskou kohezní sílu, která je drží pohromadě, takže mají důležité povrchové napětí (některý hmyz toho využívá k „chůzi“ po vodě) a vyžaduje hodně Energie ke změně jejich fyzického stavu.

Voda je známá jako "solventní univerzální “, protože v něm může být rozpuštěno mnohem více látek než v jakékoli jiné kapalině. Navíc je to základní sloučenina pro život, hojně přítomná ve všech organismy. Voda pokrývá dvě třetiny celkového povrchu naší planety.

Tekutý stav

V kapalném stavu je voda tekutá a pružná.

Skupenství, které si nejvíce spojujeme s vodou, je kapalina, její nejvyšší skupenství hustota a nesrozumitelnost, a také nejhojnější na naší planetě.

V kapalném stavu, částice vody jsou pohromadě, i když ne příliš mnoho. Z tohoto důvodu má kapalná voda a flexibilita a typickou tekutost kapalin a na druhé straně ztrácí svůj vlastní tvar, aby přijal tvar nádoby, která je obsahuje.

Proto kapalná voda vyžaduje určité energetické podmínky (teplo , teplota) aTlak. Při teplotě mezi 0 a 100 °C a normálních podmínkách atmosférického tlaku je voda v kapalném stavu. Je však možné překonat svéBod varu pokud je vystaven vyšším tlakům (přehřátá voda), je schopen dosáhnout v kapalném stavu kritické teploty 374 °C, teplotní hranice, při které mohou plyny zkapalňovat.

Tekutá voda se běžně vyskytuje v moře, jezer, řek a podzemních ložisek, ale také obsažených v tělechžíjící bytosti.

Pevné skupenství

Led, který pokrývá jezera, je méně hustý než voda.

The pevné skupenství vody je běžně známý jako led a je dosaženo snížením její teploty na 0 °C nebo nižší. Kuriozitou zmrzlé vody je, že vyhrává objem oproti jeho kapalnému stavu. To znamená, že led má nižší hustotu než voda (proto led plave).

Led je na pohled tvrdý, křehký a průhledný, v závislosti na jeho čistotě a tloušťce jeho vrstev se mění na bílý a modrý. Za určitých podmínek může být dočasně držen v polotuhém stavu, známém jako sníh.

Pevnou vodu lze běžně nalézt v ledovcích na vrcholu horyna zmrzlých půdách (permafrost) a na vnějších planetách Sluneční Soustava, stejně jako uvnitř našeho mrazáku jídlo.

Plynné skupenství

Při výdechu za chladného dne vidíme vodu v plynném skupenství.

The plynné skupenství vody je známý jako parní nebo vodní pára a je běžnou součástí naší atmosféra, přítomný i v každém výdechu, který vydáváme. V podmínkách nízkého tlaku nebo vysoké teploty se voda vypařuje a má tendenci stoupat, protože pára je méně hustá než vzduch.

Ke změně na plynné skupenství dochází při 100 °C, pokud je člověk na hladině moře (1 atmosféra). Plynná voda tvoří mraky, které vidíme na obloze, nachází se ve vzduchu, který dýcháme (zejména ve výdechech) a v mlze, která se objevuje v chladných a chladných dnech. vlhkost vzduchu. Vidíme to také, když dáme vařit hrnec s vodou.

změny skupenství vody

Jak jsme viděli v některých předchozích případech, voda může změna z jednoho stavu do druhého jednoduše změnou jeho teplotních podmínek. To lze provést jedním nebo druhým směrem a každému jinému procesu dáme jeho správný název:

  • Vypařování. Přeměna z kapaliny na plyn, zvýšení teploty vody na 100 °C. To se děje s vařící vodou, proto její charakteristické bublání.
  • Kondenzace. Reverzní proces: přeměna z plynu na kapalinu v důsledku tepelných ztrát. To se děje s vodní párou, když kondenzuje na zrcadle v koupelně: povrch zrcadla je chladnější a pára, která se na něm usadí, se stává tekutou.
  • Zmrazení. Přeměna z kapaliny na pevnou látku, snížení teploty vody pod 0 °C. Voda tuhne a vytváří led, jak se to děje v našich mrazácích nebo na vrcholu hory.
  • Tání Obrácený proces: přeměna pevné vody na kapalinu, přidání tepla do ledu. Tento proces je velmi každodenní a můžeme ho vidět, když do našich nápojů přidáváme led.
  • Sublimace. V tomto případě proces přeměny z plynné látky na pevnou látku vodní párapřímo na led nebo sníh. K jeho vzniku jsou zapotřebí velmi specifické teplotní a tlakové podmínky, proto k tomuto jevu dochází například na vrcholcích hor nebo v období sucha na Antarktidě, kde voda v kapalném stavu nemůže existovat.
  • Reverzní sublimace. Reverzní proces: přeměna pevné látky přímo na plyn, to znamená z ledu na páru. Můžeme to být svědky ve velmi suchém prostředí, jako je to samétundra polární nebo na hornatém vrcholu, kde při nárůstu slunečního záření je velká část ledu sublimována na plyn přímo, aniž by procházela kapalnou fází.

Hydrologický cyklus

The hydrologický cyklus nebo koloběh vody je to okruh přeměn, které zažívá voda na naší planetě, prochází svými třemi skupenstvími, získává a ztrácí teplotu a pohybuje se z místa na místo.

Je to složitý okruh, který zahrnuje atmosféru, oceány, řeky a jezera a ledová ložiska v horách nebo na pólech. Díky němu zůstává teplota planety stabilní, suché oblasti jsou hydratované a deštivé oblasti vysychají, čímž je zachována rovnováha klima který umožňuje život v různých ročních obdobích.

!-- GDPR -->