A víz életet teremt és segít fenntartani azt Science Easy - Blogok
Easy Science
A víz és általában a világ összes vízkészlete ma már elengedhetetlen, de a 21. század előrehaladtával ezek válhatnak a túlélés és a fenntartható fejlődés egyetlen eszközévé.
Nyilvánvalóan a víz egy rendkívül egyszerű folyadék, amelynek molekulája (H2O) két hidrogénatomból és egy oxigénatomból áll, amelyek viszont nagyon egyszerű elemek, így a víz kémiai szerkezete valóban nagyon egyszerűnek tűnik. Másrészt a víz a Földön a legelterjedtebb anyag, és csak ez található bolygónkon, egyidejűleg, a három állapotban, folyékony, szilárd és gáznemű.
Ez már ritka tulajdonság, de ha egy kicsit elmélyülünk a „víz dolgaiban”, akkor találunk olyan szempontokat, amelyek miatt ez az elem az élet számára elengedhetetlen folyadék, annak ellenére, hogy viselkedése gyakran meglehetősen különbözik attól, amit lehet „normális” folyadéknak tekinthető. Valójában a víz összetételében, felépítésében és viselkedésében jelenleg több tucat anomália ismert. Az egyik ilyen rendellenesség, amely egyébként nagyon hasznos, az a tény, hogy maximális sűrűsége 4 ° C hőmérsékleten fordul elő, aminek köszönhetően a halak és sok más élőlény életben maradhat a folyókban, tengerekben vagy fagyott tavakban, mivel a jég lebeg felületén, míg alján folyékony víz marad.
Normál légköri nyomáson (1013 millibár vagy 760 mm higany) a tiszta víz olvadáspontja 0 ° C, a hatszögletű rendszerben kristályosodik, hó vagy jég formájában jelenik meg, amelyek ugyanazon dolog két aspektusa; amikor megfagy, megnő a térfogata, így sűrűsége jégként kisebb, mint a folyékony vízé, így lebeg rajta.
Mint mondtuk, a víz maximális sűrűségét 4 ° C hőmérsékleten éri el, sűrűsége 1 gramm/köbcentiméter, hőteljesítménye pedig nagyon magas, fajlagos hője 1 kalória/gramm, ennek köszönhetően a víz nagy mennyiségű hőt képes elnyelni vagy leadni, anélkül, hogy hőmérséklet-változásokat tapasztalna, ami nagy hatással van bolygónk éghajlatára, ahol az óceánokban a nagy víztömegek felmelegedése és lehűlése hosszabb ideig tart, mint a föld talaja, így fontos szerepet játszik a földi éghajlatban.
A víz párolgásának vagy kondenzációjának látens hője, vagyis a folyadékból gőzzé vagy gőzből folyadékká váláshoz szükséges energia 540 kalória/gramm (cal/g), és a víz fagyasztásának vagy olvadásának látens hője a folyadéktól szilárdvá vagy szilárdból folyadékká váláshoz szükséges energia 80 cal/g. Mindkét érték kivételesen magasnak és kivételesen hasznosnak bizonyul, amikor felhőket kell kialakítani, feltölteni energiával, és ezt a vizet és az energiát a bolygó egyik területéről a másikra szállítani.
Egy másik példa arra, hogy milyen ritka a víz viselkedése (szennyeződések nélkül), az a tény, hogy folyékony állapotban és fagyás nélkül rendkívül alacsony hőmérsékletet érhet el, és egy növény belsejében folyékony állapotban maradva elérheti a -47 ° C-ot. és a laboratóriumban elérheti a -92 ° C-ot, anélkül, hogy a víz valaha is megfagyna; Ezek minden bizonnyal metastabil állapotok, vagyis a rendszer állapotai, amelyek látszólagos egyensúlyban vannak, de ezek a környezetük bármilyen apró módosításával szemben stabilabb állapotba kerülnek, de bár ez nem történik meg, a természet előnye.
A kezdetektől fogva, egyszerűen figyelve a megjelenését, senki sem mondaná, hogy a folyékony víz, a jég és a vízgőz ugyanaz, ugyanaz az anyag. Valóban, ha összehasonlítunk egy olyan vízesést, mint egy vízesés, egy gleccser vagy egy havas hegycsúcs, azt gondolhatnánk, hogy ezek különböző dolgok. Pedig gyakorlatilag ugyanaz a molekuláris kémiai összetétel, ugyanazok a vízmolekulák hidrogénnel és oxigénnel, "szinte csak" a végső megjelenésüket változtatják.