Die Wasserzustände: fest, flüssig und gasförmig
Die Wasserzustände können fest, flüssig und gasförmig sein und sind in jedem Fall für den Lebensverlauf sehr wichtig.
Obwohl 70% der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt ist, macht es nur einen kleinen Teil des Gesamtvolumens des Planeten aus. Wasser kann in drei physikalischen Zuständen auftreten: fest, in Form von Eis, flüssig und gasförmig in Form von Dampf.
Die drei Zustände des Wassers
Der feste Zustand
Das Wasser erstarrt, wenn seine Temperatur Null Grad Celsius oder weniger beträgt. Im festen Zustand hat Wasser eine definierte, sehr starre Form. Die Partikel, aus denen es besteht, werden durch ihre großen Anziehungskräfte an einem Ort gehalten.
Im Gegensatz zu den meisten Substanzen nimmt das Volumen von Wasser beim Erstarren zu. Deshalb kann Wasser brechen, wenn wir es in einem Behälter einfrieren. Während Wasser sein Volumen vergrößert und seine Masse beibehält, schwimmt festes Wasser in flüssigem Wasser. Dadurch können die Fische im Winter in den zugefrorenen Seen unter den Eiskappen leben.
Festes Wasser ist als Eis bekannt und kommt natürlich in polaren Eiskappen, Schnee und Gletschern vor.
Der flüssige Zustand
Bei Temperaturen zwischen 0 und 100 Grad Celsius ist das Wasser flüssig. In diesem Zustand wird seine Form durch den Behälter definiert, der es enthält, fließen kann und ein konstantes Volumen aufweist. Wasser kann in einem flüssigen Zustand bei weniger als 0 Grad Celsius verbleiben, wenn der Druck, dem es ausgesetzt ist, sehr hoch ist, beispielsweise unter den polaren Eiskappen.
Das Wasser ist in den Meeren, Seen, Flüssen und im Regen flüssig. Lebewesen verbrauchen flüssiges Wasser und wir sind zu 70% aus diesem Element zusammengesetzt. Flüssiges Wasser ist lebensnotwendig.
Die Schallgeschwindigkeit im Wasser variiert je nach Temperatur zwischen 1400 m / s und 1540 m / s.
Da es niedrige Frequenzen sehr gut überträgt und fast keine Dämpfung aufweist, kommunizieren viele Wassertiere wie Wale und Delfine mit Schallwellen unter Wasser. Dasselbe Prinzip wird auf Schiffen und U-Booten angewendet, um Objekte im Wasser zu erkennen.
Flüssiges Wasser wurde als universelles Lösungsmittel bezeichnet. Viele Substanzen sind wasserlöslich. Fette und Öle sind es nicht, und wenn sie mit Wasser verbunden werden, bilden sie Emulsionen (sie bleiben getrennt).
Das Wassermolekül hat eine hohe Polarisation, die für seine hohe Haftfähigkeit und Kapillarität verantwortlich ist. Durch diese Eigenschaften können sich kleine Tiere bewegen und der Saft der Bäume kann sich gegen die Schwerkraft innerhalb der Pflanzen erheben. Im Gegensatz dazu verliert das Wasser beim Mischen mit Seifen diese Kapazität, wodurch der Schmutz von den Gegenständen entfernt werden kann.
In unserem Sonnensystem haben wir Hinweise auf flüssiges Wasser in geringen Anteilen und für kurze Zeit auf dem Mars gefunden, während wir in einigen Monden von Jupiter und Saturn dessen Existenz vermuten, aber es wurde nicht bewiesen. Wenn die Erde nur 5% näher oder weiter von der Sonne entfernt wäre, wäre das Wasser vollständig gefroren oder in Form von Dampf.
Der gasförmige Zustand
Der gasförmige Zustand ist dadurch gekennzeichnet, dass er keine Form oder kein definiertes Volumen hat und das Gas den gesamten Raum des Behälters einnimmt, in dem es sich befindet; Sein Volumen hängt von der Temperatur und dem Druck ab, dem es ausgesetzt ist. Es kann komprimiert, gemischt, erweitert und zusammengezogen werden, da die Anziehungskräfte zwischen seinen Molekülen sehr gering sind.
Wasser befindet sich in einem gasförmigen Zustand, wenn es Temperaturen über 100 Grad Celsius erreicht. Der Wasserdampf schwebt in der Atmosphäre in Form von Wolken und im Allgemeinen in der Luft, die wir atmen, und manifestiert sich nur in flüssiger Form, wenn die Luft beim Abkühlen gesättigt wird, wenn das Wasser in Form von Tautropfen kondensiert.
Aber wir müssen das Wasser nicht unbedingt auf 100 Grad erwärmen, um es zu verdampfen. Unsere Atmung erzeugt Wasserdampf sowie die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen. Das Wasser verdunstet mit der Sonnenwärme der Meere, Seen und der Erdoberfläche im Allgemeinen.
Wasser in Form von Dampf in der Atmosphäre wird immer schwerer, je mehr Wassermoleküle sich verbinden und je nach Temperatur in Form von Regen oder Schnee fallen. Diesen Vorgang nennt man Niederschlag. Das flüssige Wasser kehrt zu den Flüssen und Meeren zurück und beginnt wieder zu verdampfen, wodurch ein kontinuierlicher Kreislauf durchlaufen wird.
Einige interessante Fakten zum Thema Wasser
Wasser besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Wasser wurde auf anderen Planeten entdeckt, meist in Form von Eis oder Dampf. Auf der Erde befinden sich 97% des Wassers in den Ozeanen. 70% des Süßwassers sind in den polaren Eiskappen konzentriert; Die restlichen 30% umfassen Flüsse und Seen sowie Grundwasser.
Wasser für den menschlichen Gebrauch muss frei von Verunreinigungen sein. Dies ist nicht immer der Fall, und in vielen Teilen der Welt hat die Bevölkerung keinen Zugang zu Trinkwasser, da sie Opfer von Krankheiten ist, die jedes Jahr Millionen von Menschenleben fordern.
Der größte Teil des von der Menschheit genutzten Wassers fließt in die Landwirtschaft. Es wurden Technologien entwickelt, um diesen Wasserverbrauch zu reduzieren und für den menschlichen Gebrauch zu nutzen.
Viele Orte der Erde haben kein frisches Wasser und verwenden Entsalzungsanlagen, um aus Meerwasser Trinkwasser zu gewinnen.
Die Menschheit wurde seit ihrer Gründung in der Nähe von Süßwasserquellen wie großen Flüssen und Seen gegründet. Sie haben die Flüsse auch als Transportmittel benutzt.
Wasser ist ein wichtiges Mittel zur Regulierung der Temperatur der Erde. In Kombination mit Kohlendioxid trägt Wasserdampf zum Treibhauseffekt bei, der unseren Planeten vor extrem kalten oder heißen Temperaturen schützt.
Der Mensch muss Wasser zu sich nehmen, um zu leben, mindestens anderthalb Liter pro Tag, um die Stoffwechselfunktionen aufrechtzuerhalten. Sieben Tage ohne Wasser führen zum Tod eines Menschen.
