stati dell'acqua

Fisico

2022

Spieghiamo quali sono gli stati dell'acqua, le caratteristiche di ciascuno e come avviene il cambiamento tra l'uno e l'altro.

L'acqua cambia stato a seconda delle condizioni di pressione e temperatura.

Quali sono gli stati dell'acqua?

Sappiamo tutti cos'èAcqua e conosciamo le sue tre presentazioni, note come stati fisici dell'acqua:liquido (Acqua),solido (ghiaccio) egassoso (vapore). Questi sono i tre modi in cui l'acqua può essere trovata nel natura, senza alterare affatto la sua composizione chimica: H2O (idrogeno e ossigeno).

Lo stato dell'acqua dipende dalla pressione intorno ad essa e dal temperatura a cui sta, cioè, delle condizioni ambientali. Pertanto, manipolando queste condizioni è possibile convertire l'acqua liquida in solida o gassosa, o viceversa.

Data l'importanza dell'acqua per vita e la sua abbondante presenza sul pianeta, i suoi stati fisici sono usati come riferimento per molti sistemi di misurazione e permettere così di stabilire confronti con altri materiali e sostanze.

Proprietà dell'acqua

Insetti e ragni possono muoversi sulla superficie dell'acqua a causa della sua tensione superficiale.

L'acqua è una sostanza inodore, incolore, insapore, di pH neutro (7, né acido né basico). È composto da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno in ciascuno molecola.

Le sue particelle hanno un'enorme forza di coesione che le tiene insieme, tanto da avere una tensione superficiale importante (alcuni insetti ne approfittano per “camminare” sull'acqua) e richiede molta Energia alterare i propri stati fisici.

L'acqua è conosciuta come "solvente universale ”, poiché in esso possono essere disciolte molte più sostanze che in qualsiasi altro liquido. Inoltre, è un composto fondamentale per la vita, abbondantemente presente in tutti organismi. L'acqua copre i due terzi della superficie totale del nostro pianeta.

Stato liquido

Allo stato liquido, l'acqua è fluida e flessibile.

Lo stato che più associamo all'acqua è liquido, il suo stato più alto densità e incomprensibilità, e anche la più abbondante sul nostro pianeta.

Allo stato liquido, il particelle dell'acqua sono insieme, anche se non troppo. Per questo motivo, l'acqua liquida ha un flessibilità e fluidità tipica dei liquidi e perde, invece, la propria forma per assumere quella del contenitore che lo contiene.

Pertanto, l'acqua liquida richiede determinate condizioni energetiche (calore , temperatura) ePressione. Ad una temperatura compresa tra 0 e 100º C e condizioni normali di pressione atmosferica, l'acqua è allo stato liquido. Tuttavia, è possibile superare il tuoPunto di ebollizione se sottoposto a pressioni maggiori (acqua surriscaldata), potendo raggiungere, allo stato liquido, la temperatura critica di 374 °C, temperatura limite alla quale i gas possono liquefarsi.

L'acqua liquida si trova normalmente in mari, laghi, fiumi e depositi sotterranei, ma anche contenuti nei corpi dellecreature viventi.

Stato solido

Il ghiaccio che ricopre i laghi è meno denso dell'acqua.

Il stato solido di acqua è comunemente noto come ghiaccio e si raggiunge abbassando la sua temperatura a 0°C o meno. Una curiosità dell'acqua ghiacciata è che vince volume rispetto al suo stato liquido. Cioè, il ghiaccio ha una densità inferiore rispetto all'acqua (motivo per cui il ghiaccio galleggia).

Il ghiaccio ha un aspetto duro, fragile e trasparente, diventa bianco e blu, a seconda della sua purezza e dello spessore dei suoi strati. In determinate condizioni, può essere temporaneamente tenuto in uno stato semi-solido, noto come neve.

L'acqua solida si trova normalmente nei ghiacciai, nella parte superiore del montagne, su suoli ghiacciati (permafrost) e sui pianeti esterni del Sistema solare, così come all'interno del nostro congelatore cibo.

stato gassoso

Quando espiriamo in una giornata fredda possiamo vedere l'acqua allo stato gassoso.

Il stato gassoso dell'acqua è noto come vapore o vapore acqueo ed è un componente comune del nostro atmosfera, presente anche in ogni espirazione che diamo. In condizioni di bassa pressione o alta temperatura, l'acqua evapora e tende a salire, poiché il vapore è meno denso del aria.

Il passaggio allo stato gassoso avviene a 100°C, purché si sia al livello del mare (1 atmosfera). L'acqua gassosa costituisce le nuvole che vediamo in cielo, si trova nell'aria che respiriamo (soprattutto sulle nostre espirazioni) e nella nebbia che appare nelle giornate fredde e fredde. umidità. Possiamo vederlo anche se mettiamo a bollire una pentola d'acqua.

cambiamenti di stato dell'acqua

Come abbiamo visto in alcuni dei casi precedenti, l'acqua può modificare da uno stato all'altro, semplicemente variando le sue condizioni di temperatura. Questo può essere fatto in una direzione o nell'altra e daremo a ogni diverso processo il suo nome proprio:

  • Evaporazione. Trasformazione da liquida a gassosa, innalzando la temperatura dell'acqua a 100°C. Questo è ciò che accade con l'acqua bollente, da qui il suo caratteristico gorgogliamento.
  • Condensazione. Processo inverso: trasformazione da gas a liquido, per dispersione di calore. Questo è ciò che accade al vapore acqueo quando si condensa sullo specchio del bagno: la superficie dello specchio è più fredda e il vapore che vi si deposita diventa liquido.
  • Congelamento. Trasformazione da liquida a solida, abbassando la temperatura dell'acqua al di sotto di 0°C. L'acqua si solidifica, producendo ghiaccio, come avviene nei nostri congelatori o al culmine della montagne.
  • Fusione Processo inverso: trasformazione dell'acqua solida in liquida, aggiungendo calore al ghiaccio. Questo processo è molto quotidiano e possiamo vederlo quando aggiungiamo ghiaccio alle nostre bevande.
  • sublimazione. Processo di trasformazione da gassoso a solido, in questo caso vapore acqueo, direttamente sul ghiaccio o sulla neve. Perché si verifichi sono necessarie condizioni di temperatura e pressione molto specifiche, motivo per cui questo fenomeno si verifica in cima alle montagne, ad esempio, o nelle siccità dell'Antartide, dove l'acqua allo stato liquido non può esistere.
  • Sublimazione inversa. Processo inverso: trasformazione di un solido direttamente in un gas, cioè da ghiaccio a vapore. Lo possiamo testimoniare in ambienti molto secchi, come gli stessitundra polare o nelle vette montuose, dove quando la radiazione solare aumenta, gran parte del ghiaccio viene sublimata in gas direttamente, senza passare per uno stadio liquido.

Ciclo idrologico

Il ciclo idrologico o ciclo dell'acqua è il circuito delle trasformazioni che l'acqua sperimenta sul nostro pianeta, passando per i suoi tre stati, guadagnando e perdendo temperatura e spostandosi da un luogo all'altro.

È un circuito complesso che coinvolge l'atmosfera, oceani, fiumi e laghi e depositi di ghiaccio in montagna o ai poli. Grazie ad esso, la temperatura del pianeta rimane stabile, le regioni aride sono idratate e le regioni piovose si asciugano, preservando un equilibrio clima che permette la vita nelle sue diverse stagioni.

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