ВОДА В ПРИРОДЕ

Дата обновления статьи 05.09.2023 г.

Знакомы ли Вы с таким, казалось бы простым веществом, как вода? Ответ большинства людей, скорее всего, окажется положительным. Но не спешите, прочтите нашу статью до конца, и Вы поймете, что до сегодняшнего дня почти ничего не знали об этом, столь распространенном на Земле веществе почти ничего.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О ВОДЕ

Вода на Земле занимает ¾ (71%) поверхности планеты, она настолько широко распространена, что ученые даже ввели новый термин – «гидросфера» (т.е водяная оболочка планеты). Ведь вода может находиться не только на поверхности Земли, но и в ее недрах, а также и в земной атмосфере.

Но запасы пресной воды весьма невелики. Примерно 97 – 98% воды принадлежит Мировому океану, то есть является соленой. Эта вода непригодна ни для питья, ни для сельского хозяйства.

Большая часть пресной воды (около 1,8%) содержится в ледниках, покрывающих вершины гор и полюса нашей планеты. Они также являются практически недоступными для использования. 0,63% пресной воды содержится в подземных водах, и эту ее часть человек использует довольно давно(колодцы, скважины). И лишь 0,009% всех запасов пресной воды находятся на поверхности Земли и могут быть относительно легко использованы для собственных нужд человеком.

Пресная вода содержится также и в воздушной оболочке Земли – атмосфере. Но там ее всего лишь 0,001%.
О значении воды в нашей жизни говорит и тот факт, что наше тело примерно на 60% состоит из воды. Ведь все химические реакции в нашем теле происходят в растворах, основой которых является пресная вода. Поэтому без еды человек может прожить как минимум неделю, а без вод – всего лишь три дня.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

Вода в норме — это прозрачная жидкость без цвета, запаха и вкуса. Однако, она весьма любопытно ведет себя даже в своих физических проявлениях.

Все знают из школьного курса природоведения, что вода встречается в трех состояниях – жидком, твердом и газообразном. Однако, если большинство веществ, при изменении жидкого состояния на твердое, увеличивают свою плотность, то вода, наоборот, уменьшает. Только представьте себе, что вода вела бы себя как и большинство веществ, — т.е. повышала бы плотность при замерзании. Тогда во всех водоемах происходило бы полное замерзание, т.к. охлажденные слои воды опускались бы вниз до тех пор, пока водоем не промерз бы насквозь. Где бы тогда жили обитатели рек и озер?

Но вода в отличие от прочих веществ имеет максимальную плотность при +4 градусах. Охлаждаясь, или нагреваясь, она теряет свою плотность, т.е. становится легче. Поэтому она не может опуститься на дно водоема.

Еще одно весьма интересное физическое свойство воды – ее высокая теплоемкость. С утра вода очень медленно нагревается (значительно медленнее, чем окружающий воздух). А вечером она также медленно отдает накопленное за день тепло. Таким образом, вода защищает Землю от резких колебаний температуры. Теперь становится понятным, почему в прибрежных странах, находящихся вблизи морей и океанов, климат значительно мягче, чем на континенте, вдали от обширных водных просторов.

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ ВОДЫ

Диаграмма состояния воды (или фазовая диаграмма) – это графическое изображение поведения воды при различных условиях (температуре и давлении). Она является столь же нетривиальной, как и физические свойства воды. На диаграмме показаны условия, при которых вода может стабильно существовать в том или ином состоянии (жидком, твердом и газообразном).

Так на фазовой диаграмме воды существует некая точка 0, в которой вода может существовать сразу в трех состояниях. Есть и некая критическая точка, которую обнаружил еще Д.И.Менделеев в 1860 году. При определенных значениях давления и температуры перестает существовать различие между жидкой водой и парообразной.

ТЯЖЕЛАЯ ВОДА

Очень важное открытие, касающееся воды, было сделано учеными в 30-х годах ХХ века. Сначала были обнаружены молекулы, так называемые тяжеловодородные, в состав которых вместо обычных атомов водорода входили атомы вдвое тяжелее. Впоследствии удалось выделить из обычной воды, так называемую тяжеловодородную или просто тяжелую воду.

Она отличается от воды большей молекулярной массой, более высокой температурой кипения и плотностью и значительно более высокой температурой замерзания. Такая вода стала успешно использоваться в атомных реакторах с необогащенным ураном.

КРУГОВОРОТ ВОДЫ В ПРИРОДЕ

Все прекрасно знают из школьного курса природоведения (естествознания) о круговороте воды в природе. По сути это постоянный обмен влагой между гидросферой, литосферой (твердой оболочкой Земли) и атмосферой.

Вода из Мирового океана постоянно испаряется, попадая в атмосферу в виде пара, превращается в облака, где постепенно конденсируется. Затем выпадает на землю осадками в виде дождя, снега, росы, инея и просачивается в землю, пополняя подземные источники пресной воды.

В конце концов, она возвращается в Мировой океан. Полное обновление вод Мирового океана происходит примерно за 2700 лет. Вода в ледниках полярных стран полностью обновляется примерно за 9700 лет. А вот в горах ледниковая вода обновляется значительно быстрее – примерно за 1600 лет. Но быстрее обновляется вода в живых организмах – в течение нескольких часов.

ВОДА ЗА ПРЕДЕЛАМИ ЗЕМЛИ

Ученых давно интересует вопрос о наличии воды за пределами Земли, так как это может служить косвенным признаком наличия жизни на других планетах.

Несмотря на то, что вода довольно широко распространена в космическом пространстве, она не может существовать в условиях в жидком состоянии. Как правило, это газ или же ледяные образования под коркой некоторых планет и их спутников.

Так совершенно точно доказано существование льда внутри Луны. И очень вероятно, присутствует он также и на Марсе. Подтверждено наличие небольшого количества водяного пара в атмосфере Венеры и льда во многих спутниках Юпитера. Вода присутствует в составе всех комет и многих астероидов.

Вот сколько тайн сумели Вы приоткрыть с нашей помощью сегодня. А сколько же еще интересного скрывает природа и такое на первый взгляд простое вещество как вода!

P.S. По вопросам сотрудничества, предложения и связь с администратором сайта www.ovode.site по E-mail: ovodesite@gmail.com