wasserzustände

Physisch

2022

Wir erklären, was die Wasserzustände sind, welche Eigenschaften sie haben und wie der Wechsel zwischen ihnen stattfindet.

Wasser ändert seinen Zustand je nach Druck- und Temperaturbedingungen.

Wie sind die Wasserzustände?

Wir alle wissen, was er istWasser und wir kennen seine drei Darstellungen, die als physikalische Zustände des Wassers bekannt sind:flüssig (Wasser),fest (Eis) undgasförmig (Dampf). Dies sind die drei Möglichkeiten, wie Wasser in der gefunden werden kann Natur, ohne seine chemische Zusammensetzung zu verändern: H2O (Wasserstoff und Sauerstoff).

Der Zustand des Wassers hängt vom umgebenden Druck und der Temperatur zu denen es gehört, das heißt von den Umgebungsbedingungen. Daher ist es durch Manipulation dieser Bedingungen möglich, flüssiges Wasser in fest oder gasförmig umzuwandeln oder umgekehrt.

Angesichts der Bedeutung von Wasser für Leben und seiner reichlichen Präsenz auf dem Planeten werden seine physikalischen Zustände als Referenz für viele Systeme von Messung und ermöglichen so Vergleiche mit anderen Materialien und Stoffen.

Wassereigenschaften

Insekten und Spinnen können sich aufgrund ihrer Oberflächenspannung über die Wasseroberfläche bewegen.

Wasser ist eine geruchlose, farblose, geschmacklose Substanz, aus pH neutral (7, weder sauer noch basisch). Es besteht aus zwei Atome von Wasserstoff und einer von Sauerstoff in jedem Molekül.

Seine Partikel haben eine enorme Kohäsionskraft, die sie zusammenhält, sodass es eine wichtige Oberflächenspannung hat (einige Insekten nutzen es, um auf Wasser zu „laufen“) und es erfordert viel Energie ihre physikalischen Zustände zu ändern.

Das Wasser ist bekannt als "Lösungsmittel universal “, da sich darin viel mehr Stoffe lösen lassen als in jeder anderen Flüssigkeit. Darüber hinaus ist es eine grundlegende Verbindung für das Leben, die in allen reichlich vorhanden ist Organismen. Wasser bedeckt zwei Drittel der gesamten Oberfläche unseres Planeten.

Flüssigen Zustand

Im flüssigen Zustand ist Wasser flüssig und flexibel.

Der Zustand, den wir am häufigsten mit Wasser in Verbindung bringen, ist flüssig, sein höchster Zustand Dichte und Unverständlichkeit, und auch die am häufigsten vorkommende auf unserem Planeten.

In seinem flüssigen Zustand ist das Partikel des Wassers sind zusammen, wenn auch nicht zu viel. Aus diesem Grund hat flüssiges Wasser a Flexibilität und die typische Fließfähigkeit von Flüssigkeiten und verliert andererseits ihre eigene Form, um die des Behälters anzunehmen, der sie enthält.

Daher erfordert flüssiges Wasser bestimmte Energiebedingungen (Wärme , Temperatur) undDruck. Bei einer Temperatur zwischen 0 und 100 °C und normalen atmosphärischen Druckbedingungen befindet sich Wasser in einem flüssigen Zustand. Es ist jedoch möglich, Ihr zu überwindenSiedepunkt wenn es höheren Drücken ausgesetzt wird (überhitztes Wasser), kann es im flüssigen Zustand die kritische Temperatur von 374 ° C erreichen, die Temperaturgrenze, bei der sich Gase verflüssigen können.

Flüssiges Wasser findet man normalerweise in Meere, Seen, Flüsse und unterirdische Ablagerungen, aber auch in den Körpern derlebende Kreaturen.

Fester Zustand

Das Eis, das die Seen bedeckt, ist weniger dicht als das Wasser.

Der fester Zustand Wasser ist allgemein als Eis bekannt und wird durch Absenken seiner Temperatur auf 0 ° C oder darunter erreicht. Eine Kuriosität von gefrorenem Wasser ist, dass es gewinnt Volumen gegenüber seinem flüssigen Zustand. Das heißt, Eis hat eine geringere Dichte als Wasser (deshalb schwimmt Eis).

Eis hat ein hartes, sprödes und transparentes Aussehen, das je nach Reinheit und Schichtdicke weiß und blau wird. Unter bestimmten Bedingungen kann es vorübergehend in einem halbfesten Zustand, dem sogenannten Schnee, gehalten werden.

Festes Wasser findet man normalerweise in Gletschern an der Spitze des Berge, auf gefrorenen Böden (Permafrost) und auf den äußeren Planeten der Sonnensystem, sowie in unserem Gefrierschrank Lebensmittel.

Gaszustand

Beim Ausatmen an einem kalten Tag können wir das Wasser in gasförmigem Zustand sehen.

Der Gaszustand des Wassers ist bekannt als Dampf oder Wasserdampf und ist ein häufiger Bestandteil unserer Atmosphäre, anwesend sogar in jeder Ausatmung, die wir geben. Bei niedrigem Druck oder hoher Temperatur verdunstet Wasser und steigt tendenziell auf, da der Dampf weniger dicht ist als der Luft.

Der Übergang in den gasförmigen Zustand erfolgt bei 100 °C, solange man sich auf Meereshöhe (1 Atmosphäre) befindet. Gasförmiges Wasser bildet die Wolken, die wir am Himmel sehen, es befindet sich in der Luft, die wir atmen (insbesondere beim Ausatmen) und im Nebel, der an kalten und kalten Tagen entsteht. Feuchtigkeit. Wir können es auch sehen, wenn wir einen Topf mit Wasser zum Kochen bringen.

Änderungen des Wasserzustands

Wie wir in einigen der vorherigen Fälle gesehen haben, kann Wasser Veränderung von einem Zustand zum anderen, einfach durch Variieren seiner Temperaturbedingungen. Dies kann in die eine oder andere Richtung erfolgen und wir geben jedem einzelnen Prozess seinen richtigen Namen:

  • Verdunstung. Umwandlung von flüssig in gasförmig, wobei die Temperatur des Wassers auf 100 ° C erhöht wird. Dies geschieht mit kochendem Wasser, daher sein charakteristisches Sprudeln.
  • Kondensation. Umgekehrter Prozess: Umwandlung von Gas in Flüssigkeit aufgrund von Wärmeverlust. Das passiert mit Wasserdampf, wenn er auf dem Badezimmerspiegel kondensiert: Die Spiegeloberfläche wird kälter und der sich darauf absetzende Dampf wird flüssig.
  • Einfrieren. Umwandlung von flüssig in fest, Absenken der Wassertemperatur unter 0 ° C. Das Wasser verfestigt sich unter Bildung von Eis, wie es in unseren Gefrierschränken oder auf dem Höhepunkt der Berge.
  • Schmelzen Umgekehrter Prozess: Umwandlung von festem Wasser in Flüssigkeit, Wärmezufuhr zu Eis. Dieser Vorgang ist sehr alltäglich und wir können es sehen, wenn wir unseren Getränken Eis hinzufügen.
  • Sublimation. Umwandlungsprozess von gasförmig zu fest, in diesem Fall Wasserdampf, direkt auf Eis oder Schnee. Dafür sind ganz bestimmte Temperatur- und Druckbedingungen erforderlich, weshalb dieses Phänomen zum Beispiel an den Gipfeln der Berge oder in den Dürren der Antarktis auftritt, wo Wasser in flüssigem Zustand nicht existieren kann.
  • Umkehrsublimation. Umkehrprozess: Umwandlung eines Festkörpers direkt in ein Gas, also von Eis in Dampf. Wir können es in sehr trockenen Umgebungen erleben, wie das gleichetundra Polar oder auf den Berggipfeln, wo bei zunehmender Sonneneinstrahlung ein Großteil des Eises direkt zu Gas sublimiert wird, ohne eine flüssige Phase zu durchlaufen.

Wasserkreislauf

Der Wasserkreislauf oder Wasserkreislauf es ist der Kreislauf der Transformationen, die Wasser auf unserem Planeten durchläuft, indem es seine drei Zustände durchläuft, Temperatur gewinnt und verliert und sich von Ort zu Ort bewegt.

Es ist ein komplexer Kreislauf, an dem die Atmosphäre beteiligt ist, Ozeane, Flüsse und Seen und Eisablagerungen in den Bergen oder an den Polen. Dadurch bleibt die Temperatur des Planeten stabil, trockene Regionen werden mit Feuchtigkeit versorgt und Regenregionen trocknen aus, wodurch ein Gleichgewicht erhalten bleibt Klima die das Leben zu allen Jahreszeiten ermöglicht.

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