The nepravidelná expanze vody Jedná se o fyzikální vlastnost, která způsobuje, že voda při zmrazování prochází expanzním procesem. Považuje se to za nepravidelnou vlastnost, protože většina prvků se rozpíná v teple a stahuje za studena. Ve vodě však k procesu expanze dochází při kterékoli ze dvou teplotních změn.
Voda je obvykle považována za nejběžnější kapalinu kvůli jejímu množství na Zemi. Ve skutečnosti je to ale naopak: díky svým anomálním vlastnostem je nejtypičtější kapalinou.
Jsou to však právě jeho nepravidelné vlastnosti, které umožnily vývoj života na Zemi..
Tepelná roztažnost nebo roztažnost je jev, ke kterému dochází, když se velikost objektu zvětší v důsledku změny jeho teploty..
Když se teplota těla zvýší, způsobí to rychlejší pohyb jeho molekul. Tento pohyb způsobí větší prostor mezi těmito molekulami a tento nový prostor způsobí zvětšení velikosti objektu..
Je důležité si uvědomit, že ne všechna těla se rozpínají stejně. Například kovy jako hliník a ocel jsou prvky, které při zahřátí dosahují větší expanze než sklo..
Když tělo prochází tepelnou roztažností, mění se nejen jeho velikost, ale také jeho hustota.
Hustota je množství hmoty obsažené v jednotce objemu. Jinými slovy se jedná o celkový počet molekul, které má prvek v daném prostoru..
Například ocel má vyšší hustotu než peří. Proto kilo oceli zabírá méně místa než kilogram peří..
Když se tělo roztáhne, udrží si stejnou hmotu, ale zvětší prostor, který zabírá. Když se tedy teplota zvýší, zvětší se také velikost, ale sníží se hustota.
Tepelná roztažnost ve vodě má speciální vlastnosti, které jsou nezbytné pro zachování života.
Na jedné straně, když se voda ohřívá, prochází stejným expanzním procesem jako většina těl. Jeho molekuly se oddělují a expandují a transformují se na vodní páru.
Když se však ochladí, nastane jedinečný proces: s poklesem teploty začne tato kapalina komprimovat.
Ale když dosáhne 4 ° C, roztahuje se. Nakonec, když dosáhne 0 ° C, teplota potřebná pro jeho zmrazení, jeho objem se zvýší až na 9%.
Je to proto, že molekuly zmrzlé vody se shlukují v různých strukturách než jiné materiály, které mezi sebou zanechávají velké mezery. Proto zabírají větší objem než voda v kapalném stavu..
Každodenním příkladem, kdy lze tento jev pozorovat, je příprava ledu v nádobách na led. Když jsou nádoby na led naplněny vodou v kapalném stavu, je nemožné je naplnit nad okraj, protože by se zjevně rozlilo..
Při odstraňování ledu je však možné pozorovat, jak vyčnívá z kbelíků na led. Tím se prokazuje, že se jeho objem během procesu zmrazování zvýšil.
Je zřejmé, že když se molekuly vody změnily na led, jejich hustota také klesá. Zmrazená voda je proto méně hustá než kapalná voda, což dává ledu vlastnost plovoucí..
To lze pozorovat na velmi jednoduchých příkladech, například když se ve sklenici vznáší led, který byl vložen do nápoje..
Lze jej však pozorovat také u velkých přírodních jevů, jako je ledový příkrov, který se tvoří na vodě v zimě, a dokonce i při existenci ledovců..
Nepravidelné dilatace vody není jen vědeckou kuriozitou. Je to také fenomén, který hraje zásadní roli ve vývoji života na Zemi, a to jak ve vodě, tak ve vodě..
Ve vodních útvarech, jako jsou jezera, je možné pozorovat, že když přijde zima, horní vrstva vody zamrzne. Voda níže však zůstává v kapalném stavu.
Pokud by byl led hustší než voda, tato zmrzlá vrstva by se potopila. To by vystavilo novou kapalnou vrstvu chladu atmosféry a zmrazilo by se, aby kleslo. Tímto způsobem by veškerá voda v jezerech zmrzla, což by ohrozilo podmořský život.
Díky nepravidelným vlastnostem vody však dochází k jinému jevu. Když povrchová vrstva zmrzne, voda pod ní se udržuje na teplotě 4 ° C.
K tomu dochází díky skutečnosti, že voda dosahuje nejvyšší hustoty při 4 ° C, to znamená, že spodní voda bude při této teplotě vždy na svém maximu.
Pokud by se nakonec zvýšila, hustota by ji vytlačila na povrch, kde by ji ledová vrstva znovu zmrazila..
Díky tomuto jevu zůstává teplota vodních útvarů stabilní a chráněná před chladem atmosféry. To zaručuje přežití živočišných a rostlinných druhů, které žijí ve vodě..
Tyto 4 stupně představují rozdíl pro všechna stvoření, která žijí ve vodách pólů, jako jsou kosatky a kraby..
Lidský život a obecně všechny formy života, které existují na Zemi, také těží z anomálních vlastností vody.
Na jedné straně je třeba vzít v úvahu, že většina kyslíku pochází z různých druhů, které tvoří fytoplankton. Tato forma života by nepřežila, kdyby mohly oceány zamrznout, což by bránilo rozvoji lidského a zvířecího života.
Na druhou stranu nepravidelné dilatace vody ovlivňuje také oceánské proudy. Proto má také vliv na klimatické podmínky planety..
Zatím žádné komentáře