Kopīgot:
Kas ir neregulāra ūdens attīrīšana?
The Neregulāra ūdens paplašināšanās tas ir fizisks īpašums, kas izraisa ūdens izplešanās procesu, kad tas sasalst.
Tā tiek uzskatīta par nelikumīgu īpašumu, jo lielākā daļa elementu paplašinās ar karstumu un slēdz līgumu ar aukstumu. Tomēr ūdenī izplešanās process notiek jebkurā no divām temperatūras izmaiņām.
Parasti ūdens tiek uzskatīts par visizplatītāko šķidrumu, jo tā ir pārpilnība uz Zemes. Bet patiesībā tas ir gluži pretējs: tā anomālās īpašības padara to par netipisku šķidrumu.
Tomēr tieši viņu nelikumīgās īpašības ir ļāvušas attīstīt dzīvību uz Zemes.
Siltuma izplešanās un ķermeņa blīvums
Termiskā izplešanās vai izplešanās ir parādība, kas rodas, ja objekta izmērs palielinās temperatūras izmaiņu dēļ.
Palielinoties ķermeņa temperatūrai, tā molekulas pārvietojas ar lielāku ātrumu. Šī kustība rada lielāku telpu starp šīm molekulām, un šī jaunā telpa palielina objekta lielumu.
Ir svarīgi paturēt prātā, ka ne visas iestādes paplašinās vienādi. Piemēram, metāli, piemēram, alumīnijs un tērauds, ir elementi, kas sakarstot sasniedz lielāku izplešanos nekā stikls.
Ja ķermenim ir termiskā izplešanās, tā ne tikai maina tā lielumu, bet arī tā blīvumu.
Blīvums ir materiāla daudzums tilpuma vienībā. Citiem vārdiem sakot, tas ir molekulu kopums, kas elementam ir konkrētā telpā.
Piemēram, tēraudam ir augstāks blīvums nekā spalvām. Tāpēc kilograms tērauda aizņem mazāk vietas nekā kilogramu spalvu.
Kad ķermenis izplešas, tas saglabā tādu pašu masu, bet palielina vietu, ko tas aizņem. Tāpēc, palielinoties temperatūrai, lielums palielinās, bet blīvums samazinās.
Neregulāra ūdens paplašināšana
Termiskā izplešanās ūdenī rada īpašas iezīmes, kas ir būtiskas dzīvības saglabāšanai.
No vienas puses, tad, kad ūdens tiek uzsildīts, tas notiek tādā pašā dilatācijas procesā kā vairums ķermeņu. Tās molekulas atdalās un paplašinās, pārveidojoties par ūdens tvaiku.
Tomēr, atdzesējot, notiek unikāls process: tā temperatūra pazeminās, šis šķidrums sāk saspiesties.
Bet, kad tas sasniedz 4 ° C, tas paplašinās. Visbeidzot, ja tas sasniedz 0 ° C, sasaldēšanai vajadzīgā temperatūra palielinās līdz 9%..
Tas ir tāpēc, ka saldētas ūdens molekulas ir grupētas dažādās struktūrās no citiem materiāliem, kas atstāj lielas atstarpes starp tām. Tāpēc aizņem lielāku tilpumu nekā ūdens šķidrā stāvoklī.
Ikdienas piemērs, kurā var novērot šo parādību, ir ledus sagatavošana ledus spainī. Ja spaiņi ir piepildīti ar ūdeni šķidrā stāvoklī, nav iespējams tos aizpildīt virs malas, jo tas acīmredzami izšļakstītos.
Tomēr, noņemot ledu, ir iespējams novērot, kā tas izceļas no ledus spaiņiem. Pierādot, ka saldēšanas procesa laikā tā apjoms ir palielinājies.
Acīmredzot, kad uz ledu pārvērstās ūdens molekulas palielinās, arī to blīvums samazinās. Tāpēc saldētais ūdens ir mazāk blīvs nekā šķidrs ūdens, kas dod ledam peldošā īpašuma īpašības.
To var redzēt ļoti vienkāršos piemēros, piemēram, kad ledus, kas novietots uz dzēriena, peld stikla virsmā.
Bet to var novērot arī lielās dabas parādībās, piemēram, ledus slānī, kas veidojas uz ziemas ūdeni un pat ledlaužu klātbūtnē.
Neregulāra ūdens paplašināšanās nozīme
Neregulāra ūdens paplašināšanās ir ne tikai zinātnes zinātkāre. Tā ir arī parādība, kurai ir bijusi būtiska loma dzīves attīstībā uz Zemes gan ūdenī, gan ārpus tās.
Ūdens organismā
Ūdens ūdenstilpnēs, piemēram, ezeros, var novērot, ka ziemā ierodas augšējais ūdens slānis. Tomēr zemāk esošais ūdens tiek turēts šķidrā stāvoklī.
Ja ledus būtu blīvāks par ūdeni, šī ledus plāksne izlietne. Tas radītu jaunu šķidruma slāņa pakļaušanu atmosfēras aukstumam un sasaldētu, līdz tas sabruks. Tādā veidā visi ezeru ūdeni iesaldēs, apdraudot zemūdens dzīvi.
Tomēr, pateicoties neregulārajām ūdens īpašībām, rodas cita parādība. Kad virsmas slānis sasalst, zemāk esošais ūdens tiek turēts 4 ° C temperatūrā.
Tas notiek tāpēc, ka ūdens sasniedz maksimālo blīvumu 4 ° C temperatūrā, kas nozīmē, ka apakšējā ūdens vienmēr būs maksimāla šajā temperatūrā.
Ja tas galu galā palielināsies, blīvums to virzītu uz virsmu, kur ledus plāksne to vēlreiz iesaldētu.
Pateicoties šai parādībai, ūdenstilpņu temperatūra ir stabila un aizsargāta no atmosfēras aukstuma. Tas garantē ūdenī dzīvojošo dzīvnieku un augu sugu izdzīvošanu.
Šie 4 grādi ir atšķirība visām radībām, kas dzīvo polu ūdeņos kā slepkavu vaļi un krabitera plombas.
Dzīvē ārpus ūdens
Cilvēka dzīve un kopumā visas Zemes dzīvības formas arī gūst labumu no ūdens anomālajām īpašībām.
No vienas puses, ir jāņem vērā, ka lielākā daļa skābekļa nāk no dažādām sugām, kas veido fitoplanktonu. Šāds dzīvesveids neizdzīvotos, ja okeāni varētu iesaldēt un tas kavētu cilvēku un dzīvnieku dzīves attīstību.
No otras puses, neregulāra ūdens paplašināšanās ietekmē arī okeāna straumes. Tāpēc tas ietekmē arī planētas klimatiskos apstākļus.
Atsauces
- Chaplin, M. (S.F.). Ūdens blīvuma anomāliju skaidrojums. Saturs iegūts no: lsbu.ac.uk
- Helmenstine, A. (2017). Kāpēc Ice Float? Saturs iegūts no: thinkco.com
- Bērni un zinātne. (S.F.). Ūdens anomālija. Saturs iegūts no: vias.org
- Meier, M. (2016). Ledus Saturs iegūts no: britannica.com
- Study.com. (S.F.). Termiskā izplešanās: definīcija, vienādojums un piemēri. Saturs iegūts no: study.com.