Три состояния воды: жидкость, лед и газ

Вода повсюду. Это самое распространенное в природе вещество. Большая часть поверхности планеты занята морями и океанами, когда-то, согласно исследованиям ученых, из нее вышли на сушу все наземные существа.

Вода – удивительная субстанция, не имеющая аналогов в природе. Это вещество, которое умеет изменяться радикально под влиянием температуры окружающей среды.

Три состояния воды – лед, жидкость, газ – называются агрегатными. Они на первый взгляд так разнятся, и можно подумать, что это различные материалы. Однако выпавший с утра снег, проходящий дождь и облака над головами – виды одного и того же вещества, но с разными физическими свойствами, и качественно отличающиеся друг от друга.

Круговорот - возможность, данная природой

Три состояния воды очень важны для нашей планеты, так как обеспечивают круговорот. С водных поверхностей текущих рек, морей и океанов жидкость испаряется под влиянием солнечных лучей, превращается в газообразное состояние, то есть пар. Он поднимается вверх, превращаясь в облака. Поскольку температура там ниже, образуются капельки воды (она снова превращается в жидкость). Из облаков в виде осадков вода попадает на землю, восполняет реки и Мировой Океан.

Видео: Сухой лед + Неньютоновская жидкость / Dry ice + Non-Newtonian fluid

Три агрегатных состояния воды

На вопрос, что есть вода, многие люди, не задумываясь, ответят - жидкость! И будут не совсем правы. Конечно же, мы привыкли видеть воду в природе в основном в жидком состоянии. Однако она имеет три формы: жидкую, твердую (в виде снега, льда, града) и газообразную (пар, облака). Рассмотрим каждый вариант поподробнее.

Жидкость

Если сравнивать три состояния воды, то в жидком виде она встречается чаще при довольно широком спектре температур (от 0 до 100). В реках, озерах, морях, океанах она имеет жидкую субстанцию. Роса, дождь – осадки также в виде жидкости. Она не имеет формы, вкуса и запаха – все это воде придают внешние влияния. Например, жидкость принимает форму той посуды, куда мы ее перелили, перенимает запахи и вкус добавок (того же хлора в водопроводе). Жидкая форма воды податлива, но имеет громадную силу. Как говорится в поговорке, вода камень точит. А жидкость создает пещеры и разрушает скалы, меняя планетарный рельеф.

Видео: Левитация мыльных пузырей на сухом льду ( Сухой лед и пузыри) / Bubbles on dry ice

Значение жидкости для человека

Если брать все три состояния воды, то жидкое имеет для человека, да и для всего живого на Земле первостепенное значение. H₂O широко используется в быту, для гигиены и санитарии: везде востребована вода в жидком виде. А каждому человеку в сутки потреблять нужно довольно большое ее количество (до 2-х литров) для пополнения водного баланса. Учеными доказано, что без еды при определенной тренировке человек может обходиться до 40 дней, а вот без воды и недели не протянет. Наступает обезвоженность организма на клеточном уровне, а затем смерть.

Твердое состояние

Любое вещество в природе состоит из мелких частиц, находящихся в движении. При понижении температуры до минусовой частицы воды начинают двигаться медленнее, и жидкость приобретает твердую структуру. Опытным путем можно проверить: жидкость (вода) при переходе в твердое состояние не только превращается в лед, но и изменяется в объеме – расширяется (практически все предметы при аналогичном охлаждении, наоборот, уменьшаются в размерах).

Если бутылку из стекла с водой заморозить, то она лопнет. Лед на водоемах и могучие айсберги, сосульки на крыше, снег, град – все это твердые состояния воды. В природе и хозяйственной жизни людей лед имеет важное значение, выполняя защитные, санитарные, охлаждающие функции. К примеру, охлаждение медицинских препаратов или пищевых продуктов.

Но лед в природе может являться и стихийным бедствием. Град и обледенение проводов, приводящее к обрывам, гололедица, приводящая к травмам, промерзание почв и снежные лавины – все это последствия действия твердого состояния воды.

Видео: Галилео. Эксперимент. Сухой лёд

Газообразное состояние

Рассматривая 3 состояния воды, нельзя не уделить внимание третьей ее ипостаси – водяному пару. Нагрев воду до 100 градусов, получим переход ее в состояние газа. В окружающей природе такая форма встречается в виде различного рода облаков, туманов, испарений при повышении влажности. А в атмосфере нашей планеты постоянно находятся мельчайшие частички воды.

Газообразное состояние воды, вызываемое искусственным путем, сыграло огромную роль в развитии научно-технического прогресса и в жизни всего человечества. Паровые машины еще в прошлом веке применялись достаточно широко (не говоря уже о 19-м столетии) для вырабатывания энергии, благодаря которой агрегаты могли приходить в движение. К примеру, паровоз и автомобиль работали, используя энергию пара.

Ценность воды

Все три состояния воды в природе для человечества имеют огромную ценность. А переход ее из одного вида в другой выполняет функции глубокого очищения окружающей среды. В результате круговорота огромные массы жидкости самоочищаются и приносят пользу человеку. В связи с этим возникает явная необходимость беречь водные ресурсы, содержать их в чистоте и не загрязнять воду продуктами жизнедеятельности человека и промышленными выбросами.