Kaip Veikia Vanduo

{h1}

Vanduo yra svarbiausias gyvenimo žemėje elementas. Sužinokite apie vandenį, jo savybes ir sužinokite, kaip veikia vandens ciklas.

Pačios gryniausios formos jis yra bekvapis, beveik bespalvis ir beskonis. Tai jūsų kūne, maistas, kurį valgote, ir gėrimai, kuriuos geriate. Jį naudojate valydami save, drabužius, indus, automobilį ir visa kita aplinkui. Galite juo keliauti ar peršokti, kad atvėstų karštomis vasaros dienomis. Daugelyje produktų, kuriuos naudojate kiekvieną dieną, yra jo arba jie buvo pagaminti naudojant jį. Visoms gyvybės formoms to reikia, o jei jų negauna pakankamai, miršta. Politiniai ginčai buvo sutelkti į tai. Kai kuriose vietose tai yra brangu ir be galo sunku gauti. Kituose yra nepaprastai lengva gauti, o paskui iššvaistyti. Kokia medžiaga yra reikalingesnė mūsų egzistavimui nei bet kuri kita? Vanduo.

Pats paprasčiausias vanduo yra molekulė, turinti vieną deguonies atomą ir du vandenilio atomus, sujungtus kartu elektronai. Tai yra V formos polinė molekulė, tai reiškia, kad jis įkrautas teigiamai šalia vandenilio atomų ir neigiamai prie deguonies atomo. Vandens molekulės dėl šio poliškumo natūraliai traukia ir prilimpa viena prie kitos, sudarydamos vandenilio jungtis. Šis vandenilio ryšys yra daugelio ypatingų vandens savybių priežastis, pavyzdžiui, dėl to, kad jis yra tankesnis nei savo kietoje būsenoje (ledas plūduriuoja ant vandens). Vėliau atidžiau panagrinėsime šias ypatybes.

Vanduo yra vienintelė medžiaga, natūraliai atsirandanti kaip kieta medžiaga (ledas), skystis ir dujos (vandens garai). Jis užima apie 70 procentų žemės, iš viso apytiksliai maždaug 332,5 mln. Kubinių mylių (1,386 mln. Kubinių kilometrų) [šaltinis: JAV geologijos tarnyba]. Jei esate susipažinęs su eilėraščio „Senovės jūrininko ritmas“ eilutėmis „Vanduo, vanduo visur, bet ne lašas gerti“, suprasite, kad didžioji šio vandens dalis - 97 procentai jo - yra negeriamas, nes yra sūraus vandens (žr. iliustraciją kitame puslapyje). Tik 3 procentai viso pasaulio vandentiekio yra gėlas vanduo, o 77 procentai - užšalę. Iš 23 procentų, kurie nėra užšaldyti, tik pusė procento yra skirta kiekvienam augalui, gyvūnui ir žmogui Žemėje tiekti visą vandenį, kurio jiems reikia išgyvenimui [šaltinis: National Geographic].

Taigi vanduo yra gana paprastas, tiesa? Tiesą sakant, yra daug dalykų, kurių mokslininkai vis dar nesupranta. Ir problema įsitikinti, kad kiekvienam yra pakankamai švaraus, geriamo vandens, o viskas, ko jam reikia, yra ne kas kita, o paprasta. Šiame straipsnyje apžvelgsime kai kurias iš šių problemų. Taip pat ištirsime, ką augalai, gyvūnai ir žmonės daro su vandeniu, ir sužinosime daugiau, kas daro vandenį tokiu ypatingu.

Pasaulio vandens tiekimas

Iš kur kyla mūsų vanduo?

Iš kur kyla mūsų vanduo?

Naujienose dažnai diskutuojama apie nykstantį vandens tiekimą pasaulyje, tačiau tai nėra visiškai tikslu. Vandens kiekis nemažėja, tačiau jo poreikis nuolat auga. Kai kurie mokslininkai mano, kad pasaulio gyventojų skaičius, kurio šiuo metu yra 6 milijardai, iki 2050 m. Padvigubės [šaltinis: Cossi]. Be to, dėl taršos nuolat mažėja švaraus ir geriamo vandens kiekis.

Daugeliui pramoninių šalių gyventojų vandenį gauti taip paprasta, kaip ir įjungti maišytuvą, ir tai yra gana nebrangu. Tačiau gėlas vanduo nėra tolygiai pasiskirstęs visame pasaulyje. Daugiau nei pusė viso pasaulio vandens tiekiama tik devyniose šalyse: JAV, Kanadoje, Kolumbijoje, Brazilijoje, Kongo Demokratinėje Respublikoje, Rusijoje, Indijoje, Kinijoje ir Indonezijoje. Šaltinis: Pasaulinė darnaus vystymosi verslo taryba]. Akivaizdu, kad miesto vietovėse yra didesnis vandens poreikis nei pagrindiniai gėrimo ir sanitarijos poreikiai. Tačiau per didelis gyventojų skaičius neišsivysčiusiose šalyse reiškia, kad daugelis žmonių net negauna pagrindų.

Didžioji pasaulio gėlo vandens dalis - apie 2,4 milijono kubinių mylių (10 milijonų kubinių kilometrų) - yra požemyje vandeningieji sluoksniai. Likusi dalis gaunama iš:

  • Krituliai (įvertinus išgaravimą): 28 500 kubinių mylių (119 000 kubinių kilometrų)
  • Dirbtiniai rezervuarai: 1200 kubinių mylių (5000 kubinių km)
  • Ežerai: 21 830 kubinių mylių (91 000 kubinių km)
  • Upės: 509 kub. Mylių (2120 kubinių km)

[šaltinis: Pasaulinė darnaus vystymosi verslo taryba]

Vandens tiekimas yra susijęs su politinėmis ribomis, ekonomine plėtra ir turtais. Pavyzdžiui, Meksiko mieste 9 procentai gyventojų naudoja 75 procentus turimo vandens, o sutrūkinėjusi infrastruktūra reiškia, kad dėl vamzdžių nuotėkio ir garinimo prarandama iki pusės vandens tiekimo šaltinis: [šaltinis: Cossi].

Kai kurios šalys neturi pakankamai švaraus vandens savo sparčiai augančiam gyventojų skaičiui, ir jos negali sau leisti infrastruktūros, reikalingos jo valymui ir transportavimui. Pavyzdžiui, dauguma žmonių Kinijos miestuose kenčia nuo vandens trūkumo, o didžioji dalis Kinijos požeminio vandens, ežerų ir upių yra užteršti. Apie 700 milijonų Kinijos gyventojų turi tik tokį geriamąjį vandenį, kuris neatitinka Pasaulio sveikatos organizacijos nustatytų standartų [šaltinis: PSO].

Artimųjų Rytų šalys sunaudoja mažiausiai vandens vienam asmeniui, nes natūralių gėlo vandens šaltinių yra tiek mažai. Priešingai, JAV vandens sunaudojama daugiau nei bet kurioje kitoje šalyje. 2002 m. Vienam asmeniui buvo sunaudota apie 60 000 kubinių pėdų (1 700 kubinių metrų) vandens [šaltinis: Ekonominio bendradarbiavimo ir plėtros organizacija]. Tačiau net Jungtinėse Valstijose yra kai kurių valstijų ir regionų, kuriuose nėra pakankamai vandens, kad jie galėtų aprūpinti savo gyventojus. Floridos pakrančių regionuose yra tiek druskingo vandens, kad jie turi būti tiekiami iš vidaus vandenų, todėl kilo politiniai ginčai dėl vandens tiekimo kontrolės.

Vandens reguliavimas

Šioje oro nuotraukoje pavaizduota Aralo jūra, kurią padaro jos vandens nukreipimas.

Šioje oro nuotraukoje pavaizduota Aralo jūra, kurią padaro jos vandens nukreipimas.

Daugelyje sričių vandenį reguliuoja ir platina vyriausybės. Jungtinėse Valstijose tai reglamentuoja Saugaus geriamojo vandens įstatymas. Tačiau vyriausybės kontrolė ne visada atitinka visų žmonių interesus. Šeštajame dešimtmetyje drėkinant medvilnės laukus sovietų vyriausybė sukūrė kanalus, kuriais nukreipiamos upės, kurios maitino Aralo jūrą (esančią tarp Kazachstano ir Uzbekistano). Dėl to jūros paviršiaus plotas per pastaruosius 50 metų sumažėjo daugiau nei 50 procentų, o jo tūris - 80 procentų [šaltinis: Swanson]. Jo druskingumas padidėjo ir jis buvo užterštas pesticidais, trąšų nuotėkiu ir pramoninėmis atliekomis. Jūros praradimas reiškė verslinės žvejybos pramonės nuosmukį, kuris padėjo regionui patekti į skurdą. Teršalai iš atvirojo jūros dugno buvo rasti Antarktidos pingvinų kraujyje [šaltinis: Swanson].

Kai kurie regionai privatizavo savo vandens tiekimą, kuris dažnai sukėlė konfliktą. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje Jungtinė Karalystė pardavė savo vandens valdybas (vyriausybines vandens tiekimo organizacijas) privačioms įmonėms, kurios pagerino infrastruktūrą. Daugelis žmonių pasipiktino, kad įmonės gali pasipelnyti iš tokio pagrindinio poreikio, ypač kai žmonės, negalintys sumokėti sąskaitų, už tai patyrė griežtas baudas. Vėliau ši problema buvo pašalinta priimant teisės aktus.

2000 ir 2005 m. Demonstrantai išėjo į Bolivijos gatves protestuoti dėl vandens tiekimo privatizavimo. Kai užsienio įmonės perėmė Bolivijos vandens sistemą, skurstantiems žmonėms vandens kaina tapo per brangi. El Alto mieste „vandens ir kanalizacijos užkabinimo kaštai viršijo pusės metų pajamas už minimalų atlyginimą“ [šaltinis: Shultz]. 2000 m. Sukilimas, vadinamas „Bolivijos vandens karais“, lėmė karo įstatymą ir 100 sužeidimų. Po abiejų incidentų Bolivijos vyriausybė nutraukė privačios įmonės sutartis.

Šiuo metu daugiau nei milijardas žmonių, apie 17 procentų pasaulio gyventojų, neturi galimybės naudotis švariu vandeniu [šaltinis: Pasaulio sveikatos organizacija]. Yra keletas vyriausybinių ir nevyriausybinių organizacijų, įskaitant UNICEF ir Vandens pagalbą, kurios siekia padėti skurdžioms Azijos ir Afrikos bendruomenėms įsigyti tvarų geriamojo vandens tiekimą ir sanitarines patalpas. Vandens trūkumas ištinka ir Jungtines Valstijas - daugelis valstijų turi programas, skirtas padėti socialiai remtiniems žmonėms gauti pakankamai vandens ir sumokėti už vandenį ir kanalizaciją.

Akivaizdu, kad vandens trūkumas yra didelė problema. Bet kodėl būtent taip? Kitame skyriuje apžvelgsime dalį, kurią vanduo vaidina žmogaus kūne.

Tausojantis vandenį

Vienas iš būdų, kaip padėti sumažinti vandens poreikį, yra vandens taupymas ištisus metus. Daugelyje sričių draudžiama laistyti veją ir sodą, kai trūksta vandens, tačiau čia yra keletas paprastų dalykų, kuriuos galite padaryti patys.

  • Išvalykite vandenį, kai valote dantis ar skutasi.
  • Duokite trumpiau.
  • Skalbkite indaploves ir skalbimo mašinas tik tada, kai jos bus pilnos.
  • Gerkite geriamąjį vandenį šaldytuve, o ne tekančiu vandeniu iš čiaupo.
  • Naudokite plovyklą, kuri perdirba skalbimo vandenį.

Norėdami gauti daugiau patarimų, ieškokite šios nuorodos iš EPS.

Žmogaus vandens suvartojimas

Kodėl žmonėms reikia vandens?

Kodėl žmonėms reikia vandens?

Mūsų kūnas yra apie 60 procentų vandens [šaltinis: Mayo klinika]. Vanduo reguliuoja mūsų kūno temperatūrą, juda maistines medžiagas per mūsų ląsteles, sulaiko gleivinę drėgmę ir išstumia atliekas iš mūsų kūno. Mūsų plaučiai yra 90 procentų vandens, mūsų smegenys yra 70 procentų vandens, o mūsų kraujas yra daugiau nei 80 procentų vandens. Paprasčiau tariant, mes negalime veikti be jo. Dauguma žmonių per dieną prakaito apie du puodelius vandens (0,5 litro). Kiekvieną dieną mes taip pat prarandame šiek tiek daugiau nei puodelį vandens (237 ml), kai jį iškvepiame, ir pašaliname apie šešis puodelius (1,4 l). Mes taip pat prarandame elektrolitai - mineralai, tokie kaip natris ir kalis, kurie reguliuoja organizmo skysčius. Taigi kaip mes jį pakeisime?

Mes galime gauti apie 20 procentų reikiamo vandens per maistą, kurį valgome. Kai kurie maisto produktai, pavyzdžiui, arbūzas, yra beveik 100 procentų vandens. Nors vandens kiekis, kurio mums reikia kiekvieną dieną, skiriasi, paprastai tai yra apie aštuonis puodelius (2 l). Užuot nerimavę dėl tų aštuonių puodelių, turėtumėte tiesiog išgerti, kai pradeda jausti troškulį. Vandenį galite gauti gerdami kitus gėrimus, tačiau kai kurie gėrimai, pavyzdžiui, alkoholis, gali jus dehidratuoti.

Jei šlapimas yra tamsiai geltonas, galbūt negeriate pakankamai vandens. Žinoma, mankštinantis reikia daugiau vandens; serga viduriavimu, vėmimu ar karščiavimu; arba ilgą laiką karštoje aplinkoje. Dauguma žmonių gali išgyventi tik kelias dienas be vandens, nors tai priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant jų sveikatą ir aplinką. Kai kurie praleido net dvi savaites. Nepale meditavusio budizmo berniuko pasekėjai tvirtina, kad dveji metai praėjo be maisto ar vandens, tačiau gydytojai nesugebėjo to pagrįsti [šaltinis: „All Headline News“.

Kai negaunate pakankamai vandens arba netenkate per daug vandens, tampate dehidratuota. Lengvos dehidratacijos požymiai yra burnos džiūvimas, per didelis troškulys, galvos svaigimas, apsvaigimas ir silpnumas. Jei žmonės šiuo metu negauna skysčių, jie gali patirti didelę dehidrataciją, kuri gali sukelti traukulius, greitą kvėpavimą, silpną pulsą, laisvą odą ir pamerktas akis. Galiausiai dehidracija gali sukelti širdies nepakankamumą ir mirtį.

Viduriavimo sukelta dehidracija yra pagrindinė mirties priežastis neišsivysčiusiose šalyse. Nuo to kasmet miršta beveik 2 milijonai žmonių, daugiausia vaikai. [Šaltinis: PSO]. Vanduo, užterštas biologiniais teršalais, ir neturintys galimybės naudotis tinkamais sanitariniais mazgais gali sukelti tokias ligas kaip maliarija ir cholera bei parazitus, tokius kaip kriptosporidiozė ir šistosomiozė. Vanduo taip pat gali būti užterštas chemikalais, pesticidais ir kitomis natūraliai esančiomis medžiagomis.

Kitame puslapyje sužinosime apie vandens valymą.

Vandens išgryninimas

Saugus gerti vanduo yra vadinamas geriamas vanduoar geriamojo vandens, priešingai nei saugus vanduo, kuris gali būti naudojamas maudytis ar valyti. Jungtinėse Valstijose Aplinkos apsaugos agentūra nustato didžiausią 90 dažniausiai pasitaikančių teršalų kiekį. Jei kažkas nutinka su jūsų vandentiekiu, tiekėjas turi susisiekti su jumis ir pranešti, kokių atsargumo priemonių turėtumėte imtis.

Vandeniui valyti reikalingi šeši pagrindiniai etapai.

  • Į krešėjimas, į vandenį pridedami koaguliantai, tokie kaip kalkės ir alūnas, todėl dalelės gali sulipti.
  • Kitas vanduo suplakamas į didesnius gumulėlius, vadinamus flokai.
  • sedimentacija procesas reikalauja, kad vanduo stovėtų 24 valandas, o tai leidžia gumulėlėms nusėsti iki dugno.
  • Vanduo tada filtruojamas, dezinfekuoti (paprastai su chloru) ir gazuotas.
  • Aeracija padeda pašalinti tam tikrus teršalus, tokius kaip radonas.

Kitame skyriuje apžvelgsime, kaip tiksliai vanduo cirkuliuoja gyvūnų ir augalų ląstelėse.

Vandens išgyvenimo būdai

Jei jūsų vanduo užterštas, o jūs neturite vandens buteliuose, galite jį išvalyti keliais skirtingais būdais. Jei jis yra drumstas, pirmiausia filtruokite per švarias šluosteles arba leiskite nusistovėti, tada nupilkite skaidrų vandenį. Tada vieną minutę galite virinti vandenį, kad sunaikintumėte daugumą ligų sukeliančių organizmų.

Taip pat galite pridėti vieną aštuntąją šaukštelio buitinio chloro baliklio vienam galonui vandens (arba laikykitės nurodymų etiketėje). Turėtumėte padvigubinti sumą, jei vanduo pasikeitė arba yra purus. Išmaišykite ir leiskite pastovėti 30 minučių. Chloro baliklio tabletės parduodamos kempingų prekių parduotuvėse, kad išgrynintų geriamąjį vandenį. Vandeniui dezinfekuoti taip pat galite naudoti penkis jodo lašus už galoną.

Virintą ar dezinfekuotą vandenį laikykite švariose, uždengtose talpyklose. Jei virintas vanduo skonis per plokščias arba chloro skonis per stiprus, supilkite jį iš vieno indo į kitą.

Augalų ir gyvūnų vandens vartojimas

Vanduo reguliuoja augalų temperatūrą ir per juos perneša maistines medžiagas.

Vanduo reguliuoja augalų temperatūrą ir per juos perneša maistines medžiagas.

Augaluose yra net daugiau vandens nei gyvūnuose - dauguma jų yra nuo 90 iki 95 procentų vandens [šaltinis: BBC]. Vanduo, kaip ir gyvūnai, reguliuoja augalo temperatūrą ir per jį perneša maistines medžiagas. Užuot įsipylę vandens gerdami ir valgydami, augalai jį gauna per rasą, drėkinimą ir kritulius.

Augalai įleidžia vandenį per savo šaknis, o žalieji - į vandenį fotosintezė, būtent taip jie sukuria cukrų maistui. (Galite sužinoti daugiau apie fotosintezės procesą, kaip veikia Žemė.) Augalams taip pat reikia vandens, kad jie galėtų save palaikyti. Slėgis dėl proceso osmosas - vandens judėjimas iš lauko į augalų ląstelių vidų - palaiko augalo ląstelių sienas.

Kai laistote augalą, jis išsiurbia vandenį kapiliarinis Veiksmas. Tada vanduo keliauja iš šaknų per vadinamus vamzdžius xylem indai. Vanduo pasiekia augalo lapus ir išbėga per mažas skyles, vadinamas stomata, kurios atidaromos, kai augalas turi atvėsti. Šis procesas vadinamas transpiracija ir yra panašus į tai, kaip žmonės (ir kai kurie gyvūnai) prakaituoja. Anglies dioksidas taip pat patenka į augalą per stomatą.

Vandens perdirbimas yra sudėtingesnis gyvūnams ir žmonėms, nors jis panašus ir daugeliu atvejų. Jūsų vartojamas vanduo absorbuojamas viršutinėje plonojoje žarnoje per osmosą. Jis patenka į kraują ir yra transportuojamas visame kūne. Tačiau skirtingai nuo augalų ląstelių, gyvūnų ląstelės neturi ląstelių sienelių. Štai kodėl gyvūnai turi kraujotakos sistemas - priešingu atveju mūsų ląstelės absorbuotų vandenį ir druską, kol jos išsipūs. Mūsų kraujotakos sistemos judina vandenį aplink savo kūną ir, jei reikia, pašalina jį prakaituodamos ir šlapindamos.

Keletas gyvūnų, kaip mikroskopinis organizmas, vadinamas tartigrade, gali išeiti be vandens ypač ilgą laiką. Jei tartigrados aplinkoje nėra pakankamai vandens, gyvūnas gyvena be vandens, vadinamas anhidrobiozė. Cukrus užima vietą vandens telkiniuose, todėl jis yra nepralaidus kraštutinėms temperatūroms. Jo metabolizmas sumažėja, o tartigradas išlieka tokioje sunkiai gyvoje būsenoje, kol turi pakankamai vandens, kad vėl galėtų iš tikrųjų gyventi.

Kai kurie augalai taip pat rado unikalių būdų gyventi su mažai vandens arba jo nereikia. Vienas iš būdų yra vadinamas fotosintezės variantas Crassulacean rūgščių metabolizmo (CAM) fotosintezė. CAM fotosintezės metu augalas kaupia anglies dioksidą kaip rūgštį ir dienos metu uždaro savo žandikaulį, kad taupytų vandenį (naktimis garavimas vyksta lėčiau). Jis gali net išlaikyti savo žandikaulį visą laiką uždarytą, jei sąlygos yra ypač sausringos. Kaktusai naudoja CAM fotosintezę, kad išgyventų didžiulį dykumos karštį ir sausrą.

Toliau pažiūrėsime, kaip hidrologinis, arba vandens, ciklo funkcijos.

Vandens ciklas

Vandens garai, kurie patenka į debesis, ilgainiui kondensuojasi į vandens lašelius ir nusėda kaip lietus, lietus, kruša ar sniegas.

Vandens garai, kurie patenka į debesis, ilgainiui kondensuojasi į vandens lašelius ir nusėda kaip lietus, lietus, kruša ar sniegas.

Vandens ciklas yra nuolatinis vandens judėjimas Žemėje ir aplink ją. Kaip minėta anksčiau, vanduo niekada nepraeina - jis tiesiog keičia formą. Saulė varo visą vandens ciklą ir yra atsakinga už du pagrindinius jo komponentus: kondensatas ir garinimas. Kai saulė šildo vandens paviršių, ji išgaruoja ir patenka į atmosferą kaip vandens garai. Jis atvėsta ir pakyla, virsdamas debesimis, kurie ilgainiui kondensuojasi į vandens lašelius. Priklauso nuo atmosferos temperatūros ir kitų sąlygų, vandens krituliai kaip lietus, šalta, kruša ar sniegas.

Dalį šių kritulių sugauna medžių baldakimai ir vėl išgaruoja į atmosferą. Krituliai, patekę į žemę, tampa nuotėkis, kurios gali kauptis ir užšalti į sniego dangčius ar ledynus. Jis taip pat gali įsiskverbti į žemę ir kauptis, o galiausiai kaupiasi vandeningieji sluoksniai. Vandeningasis sluoksnis yra didelis požeminio vandens telkinys, kurį galima išgauti ir naudoti. Šis nuotėkis taip pat kyla sniego tirpsmas, kuris įvyksta, kai saulė ir klimatas keičia tirpstantį sniegą ir ledą. Galiausiai, kai kurie iš šio nuotėkio daro kelią atgal į ežerus ir vandenynus, kur juos vėl išgarina saulė. Galite sužinoti daugiau apie vandens ciklą, kaip veikia žemė.

Vanduo, kuris patenka į žemę ir lieka dirvožemyje, išgaruoja ir išeina į atmosferą. Bet požeminis vanduo, kuris yra pagrindinis mūsų geriamojo vandens šaltinis, per tūkstančius metų gali kauptis vandeninguose sluoksniuose. Neapdoroti vandeningieji sluoksniai turėti viršutinę vandens plokštumą arba paviršių, kuriame vandens slėgis yra lygus atmosferos slėgiui. Uždarieji vandeningieji sluoksniai dažnai būna po nenuosekliais vandeningais sluoksniais ir jų viršutinės ribos yra uolienų ar kitų medžiagų sluoksnis.

JAV seniausias požeminis vanduo, žinomas kaip iškastinis vanduo, yra Ogallala vandeningajame sluoksnyje. Gulėdamas žemiau maždaug 175 000 kvadratinių mylių (450 000 kvadratinių kilometrų) aštuonių Didžiųjų lygumų valstijų, „Ogallala“ vandeningasis sluoksnis kaupia apie 2 900 milijonų akrų pėdų (3 600 milijonų kilometrų kubinių metrų) vandens [šaltinis: Aukštutinės lygumos / Ogallala vandeningasis sluoksnis].Ogallala vandeningasis sluoksnis susiformavo prieš 2–6 milijonus metų, kai formavosi Uolinių kalnų grandinė. Kadangi Didžiųjų lygumų klimatas yra sausras, vanduo vandeningasis sluoksnis yra naudojamas greičiau, nei jis gali įkrauti. Štai kodėl kai kurie mokslininkai nurodo iškastinio vandens sluoksnių naudojimą kaip vandens kasyba.

Požeminis vanduo gali egzistuoti ir kitose planetose. „Mars Global Surveyor“ erdvėlaivio vaizdai rodo, kaip atrodė indai, kuriuos planetos paviršiuje išdrožė vandens upės. Pasak NASA, vanduo greičiausiai yra nuo 300 iki 1300 pėdų (100–400 metrų) žemiau paviršiaus. Europa, vienas iš Jupiterio mėnulių, taip pat gali turėti požeminį vandenį. Kadangi vandens poreikis viršija Žemės atsargas, mokslininkai domisi, ar vieną dieną galime išmėginti vandenį kitose Saulės sistemos planetose ir mėnuliuose.

Vanduo turi daugybę unikalių ir nuostabių savybių, dėl kurių jis yra toks svarbus gyvenimui. Dėl šios priežasties mes nuolat ieškome geresnių būdų, kaip jį gauti ir išsaugoti. Kitame skyriuje apžvelgsime šias savybes ir sužinokime daugiau apie patį vandenį.

Vandens savybės

Vandens keltuvas demonstruoja paviršiaus įtempimą.

Vandens keltuvas demonstruoja paviršiaus įtempimą.

Vandenilio ryšys tarp vandens molekulių, apie kurį kalbėjome pirmame skyriuje, yra dviejų unikalių vandens savybių priežastis: sanglauda ir Sukibimas. Sanglauda reiškia, kad vanduo labai lengvai prilimpa prie savęs. Klijavimas reiškia, kad vanduo taip pat labai gerai prilimpa prie kitų dalykų, todėl jis pasklinda plona plėvele ant tam tikrų paviršių, pavyzdžiui, stiklo. Kai vanduo liečiasi su šiais paviršiais, lipniosios jėgos yra stipresnės nei rišamosios jėgos. Užuot sulipęs į rutulį, jis pasklinda.

Vanduo taip pat turi aukštą paviršiaus įtempimas. Tai reiškia, kad vandens paviršiuje esančios molekulės iš visų pusių nėra apsuptos panašių molekulių, todėl jas giliai viduje traukia vientisumas iš kitų molekulių. Šios molekulės stipriai susilieja viena su kita, bet silpnai prilimpa prie kitos terpės. Vienas iš pavyzdžių yra tai, kad vanduo pasidaro ant vaškinių paviršių, tokių kaip lapai ar vaškuoti automobiliai. Paviršiaus įtempimas daro šiuos vandens lašus apvalius, kad jie padengtų mažiausią įmanomą paviršiaus plotą.

Kapiliarinis Veiksmas taip pat yra paviršiaus įtempimo rezultatas. Kaip minėjome, taip atsitinka augaluose, kai jie „išsiurbia“ vandenį. Vanduo prilimpa prie augalo vamzdžių vidinės pusės, tačiau paviršiaus įtempimas bando jį išlyginti. Tai verčia vandenį kilti ir vėl susitvarkyti su savimi. Tai procesas, kuris tęsiasi tol, kol kaupiasi pakankamai vandens, kad gravitacija pradėtų jį traukti žemyn.

Vandens vandenilio ryšiai taip pat yra priežastis, dėl kurios jis kietas, ledas, gali plūduriuoti savo skystoje formoje. Ledas yra mažiau tankus nei vanduo, nes vandens molekulės sudaro kristalines struktūras atšalimo (32 laipsnių Farenheito arba 0 laipsnių Celsijaus) temperatūroje. Šiluminės vandens savybės taip pat yra susijusios su jo vandenilio jungtimis. Vanduo turi labai aukštą savitoji šilumos talpa, tai yra šilumos kiekis, tenkantis masės vienetui, reikalingas jos temperatūrai pakelti vienu laipsniu Celsijaus. Energija, reikalinga vandens temperatūrai pakelti vienu laipsniu Celsijaus, yra 4,2 džaulių viename grame. Vanduo taip pat turi aukštą garinimo šiluma, o tai reiškia, kad jai daug pakilus, temperatūra gali užtrukti. Tai daro didelę įtaką klimatui, nes tai reiškia, kad vandenynai ilgai sušyla.

Vanduo dažnai žinomas kaip universalus tirpiklis, o tai reiškia, kad joje ištirpsta daugybė medžiagų. Medžiagos, kurios ištirpsta vandenyje, yra hidrofilinis. Tai reiškia, kad jie yra tokie pat stiprūs ar stipresni nei vandens darniosios jėgos. Druska ir cukrus abu yra poliniai, kaip ir vanduo, todėl jie jame labai gerai ištirpsta. Medžiagos, kurios neištirpsta vandenyje, yra hidrofobiškas. Tai yra posakio „aliejus ir vanduo nesimaišo“ šaltinis. Vandens mokumas yra tas, kodėl vanduo, kurį naudojame, yra grynas; paprastai jame yra ištirpę keli mineralai.

Šių mineralų buvimas yra skirtumas tarp sunkus vanduo ir minkšto vandens. Kietame vandenyje paprastai yra daug kalcio ir magnio, tačiau jame gali būti ir metalų. Muilas gerai neplūdys kietame vandenyje, tačiau kietas vanduo paprastai nėra pavojingas. Tai taip pat gali sukelti kalkių nuosėdas vamzdžiuose, vandens šildytuvuose ir tualetuose.

Kai kurie naujausi ginčai dėl vandens savybių slypi ledo elgesyje tirpstant. Kai kurie mokslininkai teigia, kad jis atrodo panašiai kaip ir kietas, išskyrus tai, kad kai kurie jo vandenilio ryšiai yra nutrūkę. Kiti teigia, kad tai sudaro visiškai naują struktūrą. Taigi, nepaisant viso vandens svarbos, mes vis dar nesuprantame vandens.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie vandenį ir susijusias temas, peržiūrėkite nuorodas kitame puslapyje.

Kaip Veikia Vanduo


Vaizdo Papildas: Hidrofore vanduo atsinaujina, kai siurblys veikia su slėgio rele.




Tyrimas


Vaizdai: Povandeniniame „Vynuogyne“ Auga Nykstantys Koralai
Vaizdai: Povandeniniame „Vynuogyne“ Auga Nykstantys Koralai

Rega Turi Lytinių Santykių Su Orchidėjomis
Rega Turi Lytinių Santykių Su Orchidėjomis

Mokslas Naujienos


Komos Pacientai, Melagingai Vaizduojami Filmuose
Komos Pacientai, Melagingai Vaizduojami Filmuose

Paaiškinta 13 Helovino Prietarų Ir Tradicijų
Paaiškinta 13 Helovino Prietarų Ir Tradicijų

Ne Tik Aplinka, Bet Ir Amerikos Reprezentacinė Demokratija (Op-Ed)
Ne Tik Aplinka, Bet Ir Amerikos Reprezentacinė Demokratija (Op-Ed)

Demonų Išmetimas: Popiežius Pranciškus Deklaruoja Palaikymą Egzorcizmams
Demonų Išmetimas: Popiežius Pranciškus Deklaruoja Palaikymą Egzorcizmams

Gyvūnų Poravimasis: Kaip Tai Daro Skorpionai
Gyvūnų Poravimasis: Kaip Tai Daro Skorpionai


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2024 LT.WordsSideKick.com