- Các trạng thái của nước là gì?
- Tính chất của nước
- Trạng thái lỏng
- Thể rắn
- Thể khí
- thay đổi trạng thái của nước
- Chu kỳ thủy văn
Chúng tôi giải thích các trạng thái của nước là gì, đặc điểm của mỗi trạng thái và sự thay đổi xảy ra như thế nào giữa nước này và nước kia.
Nước thay đổi trạng thái tùy thuộc vào điều kiện áp suất và nhiệt độ.Các trạng thái của nước là gì?
Tất cả chúng ta đều biết anh ấy là người như thế nàoNước uống và chúng ta biết ba cách trình bày của nó, được gọi là các trạng thái vật lý của nước:chất lỏng (Nước uống),cứng (đá) vàkhí (hơi nước). Đây là ba cách mà nước có thể được tìm thấy trong Thiên nhiên, mà không làm thay đổi thành phần hóa học của nó: H2O (hydro và oxy).
Trạng thái của nước phụ thuộc vào áp suất xung quanh nó và nhiệt độ mà nó là, nghĩa là, của các điều kiện môi trường. Do đó, bằng cách sử dụng các điều kiện này, có thể chuyển nước lỏng thành rắn hoặc khí, hoặc ngược lại.
Với tầm quan trọng của nước đối với mạng sống và sự hiện diện phong phú của nó trên hành tinh, các trạng thái vật lý của nó được sử dụng làm tham chiếu cho nhiều hệ thống đo đạc và do đó cho phép thiết lập sự so sánh với các vật liệu và chất khác.
Tính chất của nước
Nước là một chất không mùi, không màu, không vị, của độ pH trung tính (7, không có tính axit và không có tính bazơ). Nó được tạo thành từ hai nguyên tử hydro và một oxy trong mỗi phân tử.
Các hạt của nó có một lực liên kết rất lớn giữ chúng lại với nhau, do đó nó có sức căng bề mặt quan trọng (một số loài côn trùng lợi dụng nó để “đi bộ” trên nước) và nó đòi hỏi rất nhiều Năng lượng để thay đổi trạng thái vật lý của chúng.
Nước được gọi là "dung môi phổ quát ”, vì nhiều chất có thể được hòa tan trong nó hơn bất kỳ chất lỏng nào khác. Ngoài ra, nó là một hợp chất cơ bản cho sự sống, hiện diện nhiều trong tất cả sinh vật. Nước bao phủ 2/3 tổng diện tích bề mặt hành tinh của chúng ta.
Trạng thái lỏng
Ở trạng thái lỏng, nước là chất lỏng và dẻo.Trạng thái mà chúng ta liên kết nhiều nhất với nước là chất lỏng, trạng thái cao nhất của nó Tỉ trọng và không thể hiểu được, và cũng là nhiều nhất trên hành tinh của chúng ta.
Ở trạng thái lỏng của nó, vật rất nhỏ của nước với nhau, mặc dù không quá nhiều. Vì lý do này, nước lỏng có Uyển chuyển và tính lưu động điển hình của chất lỏng và mất đi, mặt khác, hình dạng riêng của nó để áp dụng hình dạng của vật chứa chứa nó.
Do đó, nước lỏng đòi hỏi những điều kiện năng lượng nhất định (nhiệt , nhiệt độ) vàSức ép. Ở nhiệt độ từ 0 đến 100º C và điều kiện áp suất khí quyển bình thường, nước ở trạng thái lỏng. Tuy nhiên, nó có thể vượt quaĐiểm sôi nếu nó phải chịu áp suất cao hơn (nước quá nhiệt), ở trạng thái lỏng, có thể đạt đến nhiệt độ tới hạn là 374 ° C, giới hạn nhiệt độ mà tại đó các chất khí có thể hóa lỏng.
Nước lỏng thường được tìm thấy trong biển cả, hồ, sông và trầm tích dưới lòng đất, nhưng cũng chứa trong cơ thể củasinh vật sống.
Thể rắn
Các thể rắn nước thường được gọi là nước đá và đạt được bằng cách hạ nhiệt độ xuống 0 ° C hoặc thấp hơn. Một sự tò mò của nước đóng băng là nó sẽ thắng âm lượng so với trạng thái lỏng của nó. Tức là, băng có tỷ trọng thấp hơn nước (đó là lý do tại sao băng nổi).
Nước đá cứng, giòn và có bề ngoài trong suốt, chuyển sang màu trắng và xanh lam, tùy thuộc vào độ tinh khiết và độ dày của các lớp. Trong những điều kiện nhất định, nó có thể tạm thời được giữ ở trạng thái nửa rắn, được gọi là tuyết.
Nước rắn thường có thể được tìm thấy trong các sông băng, trên đỉnh của núi non, trên đất đóng băng (băng vĩnh cửu) và trên các hành tinh bên ngoài của Hệ mặt trời, cũng như bên trong tủ đông của chúng tôi món ăn.
Thể khí
Các Thể khí của nước được gọi là hơi nước hoặc hơi nước và là một thành phần phổ biến của bầu khí quyển, hiện diện ngay cả trong mỗi lần thở ra mà chúng ta đưa ra. Trong điều kiện áp suất thấp hoặc nhiệt độ cao, nước bay hơi và có xu hướng tăng lên, vì hơi nước ít đặc hơn không khí.
Sự thay đổi trạng thái khí xảy ra ở 100 ° C, miễn là ở mức nước biển (1 bầu khí quyển). Nước dạng khí tạo nên những đám mây mà chúng ta nhìn thấy trên bầu trời, nó được tìm thấy trong không khí chúng ta hít thở (đặc biệt là khi thở ra) và trong sương mù xuất hiện vào những ngày lạnh giá. độ ẩm. Chúng ta cũng có thể nhìn thấy nó nếu chúng ta đặt một nồi nước sôi.
thay đổi trạng thái của nước
Như chúng ta đã thấy trong một số trường hợp trước đây, nước có thể biến đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác, chỉ đơn giản bằng cách thay đổi điều kiện nhiệt độ của nó. Điều này có thể được thực hiện theo hướng này hay hướng khác và chúng tôi sẽ đặt tên riêng cho từng quy trình khác nhau:
- Bay hơi. Chuyển từ thể lỏng sang thể khí, làm tăng nhiệt độ của nước lên 100 ° C. Đây là hiện tượng xảy ra với nước sôi, do đó có hiện tượng sủi bọt đặc trưng.
- Sự ngưng tụ. Quá trình ngược: chuyển từ thể khí sang thể lỏng, do mất nhiệt. Đây là hiện tượng xảy ra với hơi nước khi nó ngưng tụ trên gương trong phòng tắm: bề mặt gương lạnh hơn và hơi đọng lại trên đó trở thành chất lỏng.
- Đóng băng. Chuyển đổi từ chất lỏng sang chất rắn, làm giảm nhiệt độ của nước xuống dưới 0 ° C. Nước đông đặc, tạo ra đá, như xảy ra trong tủ đông của chúng tôi hoặc ở đỉnh của núi non.
- Tan chảy Quá trình ngược lại: chuyển nước từ rắn sang lỏng, thêm nhiệt cho nước đá. Quá trình này diễn ra hàng ngày và chúng ta có thể thấy nó khi thêm đá vào đồ uống của mình.
- Thăng hoa. Quá trình chuyển từ thể khí sang thể rắn, trong trường hợp này hơi nước, để đá hoặc tuyết trực tiếp. Để nó xảy ra, cần phải có những điều kiện nhiệt độ và áp suất rất cụ thể, đó là lý do tại sao hiện tượng này xảy ra ở đỉnh núi, ví dụ như ở các trận hạn hán ở Nam Cực, nơi không thể tồn tại nước ở trạng thái lỏng.
- Thăng hoa ngược. Quá trình ngược lại: chuyển thể rắn trực tiếp thành khí, tức là từ nước đá thành hơi nước. Chúng ta có thể chứng kiến nó trong môi trường rất khô, giống nhưlãnh nguyên cực hoặc trên đỉnh núi, nơi khi bức xạ mặt trời tăng lên, phần lớn băng thăng hoa trực tiếp thành khí mà không qua giai đoạn lỏng.
Chu kỳ thủy văn
Các chu trình thủy văn hoặc chu trình nước nó là mạch của các biến đổi mà nước trải qua trên hành tinh của chúng ta, đi qua ba trạng thái của nó, tăng và giảm nhiệt độ và di chuyển từ nơi này sang nơi khác.
Nó là một mạch phức tạp liên quan đến bầu khí quyển, đại dương, sông hồ và các mỏ băng trên núi hoặc ở các cực. Nhờ đó, nhiệt độ hành tinh được duy trì ổn định, các vùng khô được ngậm nước và các vùng mưa sẽ khô đi, duy trì sự cân bằng khí hậu cho phép cuộc sống trong suốt các mùa khác nhau của nó.