Gli stati d'acqua: solido, liquido e gassoso
Gli stati d'acqua possono essere solidi, liquidi e gassosi, essendo in ogni caso molto importanti per il corso della vita.
Anche se il 70% della superficie terrestre è ricoperta di acqua, rappresenta solo una piccola parte del volume totale del pianeta. L'acqua può manifestarsi in tre stati fisici: solido, sotto forma di ghiaccio, liquido e gas sotto forma di vapore.
I tre stati d'acqua
Lo stato solido
L'acqua si solidifica quando la sua temperatura è uguale o inferiore a zero gradi centigradi. Allo stato solido, l'acqua ha una forma definita, molto rigida: le particelle che la compongono sono tenute in un punto dalle loro grandi forze attrattive.
A differenza della maggior parte delle sostanze, l'acqua aumenta il suo volume mentre si solidifica. Questo è il motivo per cui se congeliamo l'acqua in un contenitore, può rompersi. Poiché l'acqua ha aumentato il suo volume e mantenuto la sua massa, l'acqua solida galleggia nell'acqua liquida. Questo aiuta il pesce a vivere sotto le calotte polari in inverno nei laghi ghiacciati.
L'acqua solida è conosciuta come ghiaccio ed è presente in calotte polari, neve e ghiacciai, naturalmente.
Lo stato liquido
A temperature comprese tra 0 e 100 gradi Celsius, l'acqua è allo stato liquido. In questo stato, la sua forma è definita dal contenitore che la contiene, può scorrere e ha un volume costante. L'acqua può rimanere allo stato liquido a meno di 0 gradi Celsius se la pressione a cui è sottoposta è molto alta, come, ad esempio, sotto le calotte polari.
L'acqua è allo stato liquido nei mari, nei laghi, nei fiumi e sotto la pioggia. Gli esseri viventi consumano acqua liquida e noi siamo composti per il 70% da questo elemento. L'acqua liquida è essenziale per la vita.
La velocità del suono nell'acqua varia da 1400 m / sa 1540 m / s, a seconda della temperatura in cui ci si trova.
Poiché trasmette molto bene le basse frequenze e non ha quasi alcuna attenuazione, molti animali acquatici come balene e delfini comunicano con onde sonore sott'acqua. Questo stesso principio viene utilizzato su navi e sottomarini per rilevare oggetti in acqua.
L'acqua liquida è stata chiamata solvente universale. Molte sostanze sono solubili in acqua. Grassi e oli non lo sono, e quando uniti con acqua formano emulsioni (rimangono separati).
La molecola d'acqua ha un'alta polarizzazione, che è responsabile della sua elevata adesività e capillarità. Queste proprietà sono ciò che consente ai piccoli animali di muoversi, e permettono anche alla linfa degli alberi di innalzarsi contro la gravità all'interno delle piante. Al contrario, se miscelato con saponi, l'acqua perde questa capacità, che consente di rimuovere lo sporco dagli oggetti.
Nel nostro sistema solare abbiamo trovato prove di acqua liquida in piccole proporzioni e per un breve periodo su Marte, mentre in diverse lune di Giove e Saturno sospettiamo la sua esistenza, ma non è stato dimostrato. Se la terra fosse solo il 5% più vicina o più lontana dal sole, l'acqua sarebbe completamente congelata o sotto forma di vapore.
Lo stato gassoso
Lo stato gassoso è caratterizzato dal fatto di non avere forma o volume definito, il gas occupa tutto lo spazio del contenitore che lo contiene; il suo volume dipende dalla temperatura e dalla pressione a cui è sottoposto, può essere compresso, miscelato, dilatato e contratto poiché le forze di attrazione tra le sue molecole sono molto deboli.
L'acqua è allo stato gassoso quando raggiunge temperature superiori ai 100 gradi Celsius. Il vapore acqueo fluttua nell'atmosfera sotto forma di nuvole, e in generale nell'aria che respiriamo, e si manifesta solo in forma liquida quando l'aria si satura quando si raffredda, quando l'acqua si condensa sotto forma di goccioline di rugiada.
Ma non dobbiamo necessariamente riscaldare l'acqua a 100 gradi per evaporarla. La nostra respirazione produce vapore acqueo, così come la combustione di idrocarburi. L'acqua evapora con il calore solare dei mari, dei laghi e sulla superficie terrestre in generale.
L'acqua sotto forma di vapore nell'atmosfera diventa più pesante e pesante quando più molecole d'acqua si uniscono, cadendo sotto forma di pioggia o neve a seconda della temperatura. Questo processo è chiamato precipitazione. L'acqua liquida ritorna nei fiumi e nei mari e ricomincia a evaporare, realizzando così un ciclo continuo.
Alcuni fatti interessanti sull'acqua
L'acqua è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. L'acqua è stata rilevata su altri pianeti, principalmente sotto forma di ghiaccio o vapore. Sulla terra, il 97% dell'acqua si trova negli oceani. Il 70% dell'acqua dolce è concentrato nelle calotte polari; il restante 30% comprende fiumi e laghi e acque sotterranee.
L'acqua per il consumo umano deve essere priva di contaminanti. Questo non è sempre il caso, e in molte parti del mondo, la popolazione non ha accesso all'acqua potabile, essendo vittima di malattie che si concludono con milioni di vite all'anno.
La maggior parte dell'acqua usata dall'umanità va all'agricoltura. Le tecnologie sono state sviluppate per ridurre questo consumo di acqua e utilizzarlo per il consumo umano.
Molti posti sulla terra non hanno acqua dolce e usano le piante di desalinizzazione per ottenere acqua potabile dall'acqua di mare.
L'umanità sin dal suo inizio è stata istituita vicino a fonti di acqua dolce, come grandi fiumi e laghi. Hanno anche usato i fiumi come mezzo di trasporto.
L'acqua è un agente importante per la regolazione della temperatura della terra. In combinazione con il biossido di carbonio, il vapore acqueo aiuta l'effetto serra che protegge il nostro pianeta da temperature estremamente fredde o calde.
L'essere umano ha bisogno di consumare acqua per vivere, almeno un litro e mezzo giorno in media, per mantenere le funzioni metaboliche. Sette giorni senza consumare acqua producono la morte di un essere umano.
