Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow География arrow Круговорот воды

Физическое состояние воды

Вся вода на Земле непрерывно перечищается и совершает круговорот. Что бы понять это, обратимся сначала к некоторым физико-химическим свойствам воды.

Нам знакомы три физических состояния воды: твёрдое (лёд), жидкое (собственно вода), и газообразное (водяной пар). Все они - результат различных взаимодействий между молекулами воды (H2O). На них действует две силы. Одна - слабое взаимное притяжение, называемое водородной связью, которое возникает из-за того, что атом водорода одной молекулы притягивается атомом кислорода другой молекулы. Водородная связь удерживает молекулы воды вместе. Вторая сила обусловлена кинетической энергией колебательного движения, присущего всем атомам и молекулам. Кинетическая энергия стремиться разъединить молекулы воды.

Кинетическая энергия увеличивается с температурой, разрывая водородные связи; вода переходит в другое состояние.

Насколько прочно молекулы воды удерживаются вместе (а следовательно, и физическое состояние воды), зависит от соотношения между водородной связью и кинетической энергией молекул рис. 1. Водородная связь постоянна по силе, а кинетическая энергия зависит от температуры: чем теплее, тем она выше.

При температуре ниже точки замерзания (0 оС) кинетическая энергия молекул по сравнению с водородной связью низка, поэтому молекулы замерзают на месте в определённом порядке. Получается лёд. При повышении температуры увеличивающаяся кинетическая энергия буквально расшатывает эту структуру: происходит оттаивание. Однако, если водородная связь разрушается в одном месте, в другом она возникает. Молекулы как бы «скользят» друг по другу, но удерживаются вместе. Это - жидкое состояние воды.

Наконец при температуре кипения (100 оС) кинетической энергии достаточно для разрыва водородных связей, и молекулы оказываются в воздухе в свободном (несвязном) виде. Этот процесс называется испарением. Молекулы воды в воздухе - это водяной пар, а его количество измеряется как влажность.

Все описанные процессы обратимы. Конденсация - явление, противоположное испарению. Когда температура и соответственно кинетическая энергия понижаются, молекулы воды в составе пара, встречаются друг с другом, объединяются водородной связью. Если температура достаточно низка, водяной пар может перейти непосредственно в твёрдое (кристаллическое) состояние. Так образуется иней в природе или холодильнике.

Эти изменения в физическом состоянии воды лежат в основе её круговорота на Земле. Водяной пар постоянно поступает в атмосферу при испарении, а затем возвращается на землю в результате конденсации и выпадения осадков.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Круговорот воды