- Wat zijn de toestanden van het water?
- Water eigenschappen
- Vloeibare fase
- vaste toestand
- Gasvormige toestand
- veranderingen van de toestand van het water
- Hydrologische cyclus
We leggen uit wat de toestanden van het water zijn, de kenmerken van elk en hoe de verandering plaatsvindt tussen de een en de ander.
Water verandert van toestand afhankelijk van druk- en temperatuuromstandigheden.Wat zijn de toestanden van het water?
We weten allemaal wat hij isWater en we kennen de drie presentaties ervan, bekend als de fysieke toestanden van water:vloeistof (Water),stevig (ijs) engasvormig (stoom). Dit zijn de drie manieren waarop water in de natuur, zonder de chemische samenstelling te veranderen: H2O (waterstof en zuurstof).
De toestand van het water hangt af van de druk eromheen en de temperatuur- waartoe het behoort, dat wil zeggen van de omgevingsomstandigheden. Door deze omstandigheden te manipuleren is het dus mogelijk om vloeibaar water om te zetten in vast of gas, of omgekeerd.
Gezien het belang van water voor leven en zijn overvloedige aanwezigheid op de planeet, worden zijn fysieke toestanden gebruikt als referentie voor vele systemen van meting en zo vergelijkingen met andere materialen en stoffen mogelijk te maken.
Water eigenschappen
Water is een geurloze, kleurloze, smaakloze substantie, van pH neutraal (7, noch zuur noch basisch). Het bestaat uit twee atomen van waterstof en een van zuurstof in elk molecuul.
Zijn deeltjes hebben een enorme cohesiekracht die ze bij elkaar houdt, zodat het een belangrijke oppervlaktespanning heeft (sommige insecten maken er misbruik van om op water te "lopen") en het vereist veel Energie om hun fysieke toestand te veranderen.
Het water staat bekend als de "oplosmiddel universeel”, omdat er veel meer stoffen in kunnen worden opgelost dan in welke andere vloeistof dan ook. Bovendien is het een fundamentele verbinding voor het leven, overvloedig aanwezig in alle organismen. Water bedekt tweederde van het totale oppervlak van onze planeet.
Vloeibare fase
In vloeibare toestand is water vloeibaar en flexibel.De toestand die we het meest associëren met water is vloeibaar, de hoogste toestand dikte en onbegrijpelijkheid, en ook de meest voorkomende op onze planeet.
In vloeibare toestand is de deeltjes van het water zijn samen, hoewel niet te veel. Om deze reden heeft vloeibaar water een flexibiliteit en typische vloeibaarheid van vloeistoffen en verliest aan de andere kant zijn eigen vorm om die van de container die het bevat aan te nemen.
Daarom vereist vloeibaar water bepaalde energiecondities (warmte , temperatuur) enDruk. Bij een temperatuur tussen 0 en 100º C en normale atmosferische drukomstandigheden is water in vloeibare toestand. Het is echter mogelijk om uwKookpunt als het wordt blootgesteld aan hogere drukken (oververhit water), in staat zijn om in vloeibare toestand de kritische temperatuur van 374 ° C te bereiken, de temperatuurgrens waarbij gassen vloeibaar kunnen worden.
Vloeibaar water wordt gewoonlijk gevonden in zeeën, meren, rivieren en ondergrondse afzettingen, maar ook in de lichamen van delevende wezens.
vaste toestand
De vaste toestand van water is algemeen bekend als ijs en wordt bereikt door de temperatuur te verlagen tot 0 ° C of lager. Een curiositeit van bevroren water is dat het wint volume versus zijn vloeibare toestand. Dat wil zeggen, ijs heeft een lagere dichtheid dan water (daarom blijft ijs drijven).
IJs is hard, broos en transparant van uiterlijk en wordt wit en blauw, afhankelijk van de zuiverheid en de dikte van de lagen. Onder bepaalde omstandigheden kan het tijdelijk in een halfvaste toestand worden gehouden, ook wel sneeuw genoemd.
Vast water is normaal gesproken te vinden in gletsjers, op de top van de bergen, op bevroren bodems (permafrost) en op de buitenplaneten van de Zonnestelsel, evenals in onze vriezer voedsel.
Gasvormige toestand
De gasvormige toestand van het water staat bekend als stoom- of waterdamp en is een veelvoorkomend onderdeel van onze atmosfeer, aanwezig zelfs in elke uitademing die we geven. Bij lage druk of hoge temperatuur verdampt water en heeft het de neiging op te stijgen, omdat de damp een lagere dichtheid heeft dan de lucht.
De verandering naar de gasvormige toestand vindt plaats bij 100 ° C, zolang men zich op zeeniveau bevindt (1 atmosfeer). Gasvormig water vormt de wolken die we in de lucht zien, het wordt gevonden in de lucht die we inademen (vooral bij onze uitademing) en in de mist die verschijnt op koude en koude dagen. vochtigheid. We kunnen het ook zien als we een pan water aan de kook brengen.
veranderingen van de toestand van het water
Zoals we in enkele van de vorige gevallen hebben gezien, kan water verandering van de ene staat naar de andere, simpelweg door de temperatuuromstandigheden te variëren. Dit kan in de een of andere richting en we zullen elk proces zijn eigen naam geven:
- Verdamping. Transformatie van vloeibaar naar gasvormig, waardoor de temperatuur van het water stijgt tot 100 ° C. Dit gebeurt met kokend water, vandaar het karakteristieke borrelen.
- condensatie. Omgekeerd proces: transformatie van gas naar vloeistof door warmteverlies. Dit gebeurt er met waterdamp als het condenseert op de badkamerspiegel: het spiegeloppervlak is kouder en de damp die erop neerslaat wordt vloeibaar.
- Bevriezen. Transformatie van vloeibaar naar vast, waardoor de watertemperatuur onder 0 ° C daalt. Het water stolt en produceert ijs, zoals gebeurt in onze vriezers of op het hoogtepunt van de bergen.
- Smeltend Omgekeerd proces: transformatie van vast water in vloeistof, warmte toevoegen aan ijs. Dit proces is heel alledaags en we kunnen het zien wanneer we ijs aan onze drankjes toevoegen.
- sublimatie. Proces van transformatie van gasvormig naar vast, in dit geval waterstoom, direct naar ijs of sneeuw. Om het te laten gebeuren, zijn zeer specifieke temperatuur- en drukomstandigheden vereist. Daarom doet dit fenomeen zich voor op de top van de bergen, of in de droogtes van Antarctica, waar water in vloeibare toestand niet kan bestaan.
- Omgekeerde sublimatie. Omgekeerd proces: omzetting van een vaste stof direct in een gas, dat wil zeggen van ijs naar stoom. We kunnen het zien in zeer droge omgevingen, zoals dezelfdetoendra polair of in de bergachtige top, waar wanneer de zonnestraling toeneemt, veel van het ijs direct wordt gesublimeerd tot gas, zonder door een vloeibaar stadium te gaan.
Hydrologische cyclus
De hydrologische cyclus of watercyclus het is het circuit van transformaties dat water op onze planeet doormaakt, door zijn drie toestanden gaat, temperatuur wint en verliest en van plaats naar plaats beweegt.
Het is een complex circuit waarbij de atmosfeer betrokken is, oceanen, rivieren en meren en ijsafzettingen in de bergen of bij de polen. Dankzij dit blijft de temperatuur op aarde stabiel, worden droge gebieden gehydrateerd en regenachtige gebieden drogen uit, waardoor het evenwicht behouden blijft klimaat die het leven in de verschillende seizoenen mogelijk maakt.