Statele de apă: solide, lichide și gazoase
Stările de apă pot fi solide, lichide și gazoase, fiind, în toate cazurile, foarte importante pentru cursul vieții.
Chiar dacă 70% din suprafața pământului este acoperită cu apă, ea reprezintă doar o mică parte a volumului total al planetei. Apa poate apărea în trei stări fizice: Solid, sub formă de gheață, lichid și gaz sub formă de vapori.
Cele trei stări de apă
Starea solidă
Apa se solidifică atunci când temperatura sa este egală sau mai mică de zero grade Celsius. În stare solidă, apa are o formă definită, foarte rigidă. Particulele care o compun sunt păstrate într-un singur loc prin forțele lor atractive.
Spre deosebire de majoritatea substanțelor, apa își mărește volumul pe măsură ce se solidifică. De aceea, dacă înghețăm apa într-un recipient, se poate rupe. Deoarece apa și-a mărit volumul și a reținut masa, apa solidă plutește în apă lichidă. Acest lucru ajută peștele să trăiască sub capacele de gheață iarna în lacurile înghețate.
Apa solidă este cunoscută sub denumirea de gheață și este prezentă în capace de gheață polară, zăpadă și ghețari, în mod natural.
Starea lichidă
La temperaturi între 0 și 100 grade Celsius, apa este în stare lichidă. În această stare, forma sa este definită de containerul care îl conține, poate curge și are un volum constant. Apa poate rămâne în stare lichidă la o temperatură mai mică de 0 grade Celsius dacă presiunea la care este supusă este foarte mare, cum ar fi, de exemplu, sub capacele de gheață polare.
Apa este în stare lichidă în mări, lacuri, râuri și în ploaie. Ființele vii consumă apă lichidă și suntem 70% din acest element. Apa lichida este esentiala pentru viata.
Viteza de zgomot în apă variază de la 1400m / s la 1540m / s, în funcție de temperatura la care vă aflați.
Deoarece transmite foarte bine frecvențele joase și nu are aproape nici o atenuare, multe animale acvatice, cum ar fi balenele și delfinii, comunică cu undele sonore sub apă. Acest principiu este folosit pe nave și submarine pentru a detecta obiecte în apă.
Apa lichidă a fost denumită solvent universal. Multe substanțe sunt solubile în apă. Grăsimile și uleiurile nu sunt, și când sunt legate cu apă, ele formează emulsii (rămân separate).
Molecula de apă are o polarizare ridicată, care este responsabilă pentru aderența și capilaritatea ridicată a acesteia. Aceste proprietăți permit animalelor mici să se miște și, de asemenea, să permită săderea copacilor să se ridice împotriva gravitației în interiorul plantelor. Dimpotrivă, atunci când se amestecă cu săpunuri, apa pierde această capacitate, ceea ce permite îndepărtarea murdăriei de pe obiecte.
În sistemul nostru solar am găsit dovezi ale apei lichide în proporții mici și pentru o perioadă mică de timp pe Marte, în timp ce în câteva luni ale lui Jupiter și Saturn susținem existența sa, dar nu a fost dovedită. Dacă pământul era doar cu 5% mai aproape sau mai departe de soare, apa ar fi complet înghețată sau sub formă de abur.
Starea gazoasă
Starea gazoasă este caracterizată prin faptul că nu are formă sau volum definit, gazul ocupă tot spațiul containerului care îl conține; volumul său depinde de temperatura și de presiunea la care este supus, poate fi comprimat, amestecat, dilatat și contractat, deoarece forțele de atracție dintre moleculele sale sunt foarte slabe.
Apa este în stare gazoasă când atinge temperaturi de peste 100 de grade Celsius. Vaporii de apă plutesc în atmosferă sub formă de nori și, în general, în aerul pe care îl respirăm și se manifestă numai în formă lichidă atunci când aerul devine saturat când se răcește, când apa se condensează sub formă de picături de rouă.
Dar nu trebuie neapărat să încălzim apa la 100 de grade pentru a se evapora. Respirația noastră produce vapori de apă, precum și arderea hidrocarburilor. Apa se evaporă cu căldura solară a mărilor, a lacurilor și a suprafeței pământului în general.
Apa sub formă de vapori în atmosferă devine mai greoaie și mai grea, pe măsură ce se alimentează mai multe molecule de apă, care se încadrează sub formă de ploaie sau zăpadă în funcție de temperatură. Acest proces se numește precipitare. Apa lichidă se întoarce în râuri și mări și începe să se evapore din nou, îndeplinind astfel un ciclu continuu.
Unele fapte interesante despre apă
Apa este compusă din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen. Apa a fost detectată pe alte planete, mai ales sub formă de gheață sau abur. Pe pământ, 97% din apă se găsește în oceane. 70% din apa proaspătă este concentrată în capacele de gheață polare; restul de 30% include râurile și lacurile și apele subterane.
Apa pentru consum uman trebuie să fie lipsită de contaminanți. Acest lucru nu este întotdeauna cazul și în multe părți ale lumii, populația nu are acces la apă potabilă, fiind victima unor boli care se termină cu milioane de vieți pe an.
Cea mai mare parte a apei folosite de omenire este destinată agriculturii. S-au dezvoltat tehnologii pentru a reduce acest consum de apă și a-l utiliza pentru consumul uman.
Multe locuri de pe pământ nu au apă dulce și folosesc instalații de desalinizare pentru a obține apă potabilă din apa de mare.
Umanitatea de la începuturile sale a fost stabilită în apropierea surselor de apă dulce, cum ar fi râurile și lacurile mari. De asemenea, au folosit râurile ca mijloc de transport.
Apa este un agent important pentru reglarea temperaturii pământului. În combinație cu dioxid de carbon, vaporii de apă ajută la efectul de seră care ține planeta noastră protejată de temperaturi extrem de reci sau de temperaturi ridicate.
Omul trebuie să consume apă pentru a trăi, cel puțin un litru și jumătate pe zi, în medie, pentru a menține funcțiile metabolice. Șapte zile fără a consuma apă produc moartea unui om.
