Водата създава живот и помага за поддържането му Наука Лесно - Блогове
Лесна наука
Водата и като цяло всички водни ресурси на планетата вече са от съществено значение днес, но те могат да се превърнат в нашето единствено средство за оцеляване и устойчиво развитие с напредването на 21 век.
Очевидно водата е изключително проста течност, чиято молекула (H2O) се състои от два водородни атома и един кислородни атоми, много прости елементи от своя страна, така че химическата структура на водата наистина изглежда много проста. От друга страна, водата е най-разпространеното вещество на Земята и е единственото, което се намира на нашата планета, едновременно, в трите състояния, течно, твърдо и газообразно.
Това вече е рядко свойство, но ако влезем малко по-дълбоко в „нещата от водата“, ще открием аспекти, които превръщат този елемент в жизненоважна течност за живота, въпреки факта, че поведението му често се различава доста от това, което би могло да се счита за „нормална“ течност. Всъщност в момента са известни десетки аномалии в състава, структурата и поведението на водата. Една от тези аномалии, много полезна между другото, е фактът, че максималната му плътност се среща при температура от 4 ºC, благодарение на която рибите и много други живи същества могат да оцелеят в реки, морета или замразени езера, тъй като ледът плава по повърхност, докато течната вода остава на дъното.
При нормално атмосферно налягане (1013 милибара или 760 mm живак) точката на топене на чиста вода е 0 ° C, кристализира в шестоъгълната система, появяваща се като сняг или лед, което са два аспекта на едно и също нещо; Когато замръзне, той се увеличава в обем, така че плътността му като лед е по-малка от тази на течната вода, като по този начин се носи върху него.
Както казахме, водата достига максималната си плътност при температура 4 ºC, като тази плътност е 1 грам на кубичен сантиметър, а топлинният й капацитет е много висок, със специфична топлина от 1 калория/грам, благодарение на което маса от водата може да абсорбира или отделя големи количества топлина, без да изпитва почти никакви температурни промени, което има голямо влияние върху климата на нашата планета, където на големи маси вода в океаните е необходимо повече време да се затоплят и охладят, отколкото земните почва, като по този начин играе важна роля в земния климат.
Латентната топлина на изпаряване или кондензация на вода, тоест енергията, необходима за преминаване от течност към пара или от пара към течност, е 540 калории на грам (кал/г), а латентната топлина на замръзване или топене на водата се казва енергията, необходима за преминаване от течност към твърдо вещество или от твърдо вещество към течност, е 80 кал/g. И двете стойности се оказват изключително високи и изключително полезни, когато става въпрос за образуване на облаци, презареждане с енергия и транспортиране на тази вода и тази енергия от една област в друга на планетата.
Друг пример за това колко рядко е поведението на водата (без примеси) е фактът, че тя може да достигне изключително ниски температури в течно състояние и без да замръзва, като е в състояние да достигне -47 ºC, вътре в растението, оставайки в течно състояние., а в лабораторията може да достигне -92 ºC, без замръзване на водата; Със сигурност те са метастабилни състояния, тоест състояния на системата, които са в привидно равновесие, но които ще се променят в по-стабилно състояние, преди каквато и да е малка модификация на тяхната среда, но докато това не се случи, природата се възползва от това.
От самото начало, просто наблюдавайки външния му вид, никой не би казал, че течната вода, ледът и водните пари са едно и също нещо, едно и също вещество. Всъщност, сравнявайки водопад като този на водопад, с ледник или със снежния връх на планина, може да си помислите, че това са различни неща. И все пак това е практически един и същ молекулен химичен състав, едни и същи молекули вода, с водород и кислород, вариращи "почти само" в крайния им вид.