حقيقة أن الماء مادة موجودة في كل مكان تقريبًا ، فضلاً عن دوره الرائد في تكوين وصيانة معظم أشكال الحياة ، نعلم من الدورة المدرسية. ماذا يمكن أن يقال عن الخصائص المذهلة لـ H2O؟
تقول الفيزياء أن إحدى الخصائص الرئيسية هي كثافة الماء. سننظر في هذا المعيار بمزيد من التفصيل. ما هذا الإعداد؟ تعكس كثافة الماء ، مثل أي مادة أو مادة أخرى ، مقدار أو ، بشكل أكثر دقة ، ما هي الكتلة الموجودة في حجم معين من المادة.
لماذا الماء مدهش لدرجة أنه من الضروري التحدث عن كثافته بشكل منفصل؟ أولاً ، هذا ما يبرره عدد الأنواع. يمكن أن يكون الماء عذبًا ومالحًا ، ثقيلًا وفائق الثقل ، حيًا وميتًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجميع على دراية بتعريفات مثل المياه الجوفية والمعدنية والمطر أو المياه الذائبة ، المنظمة وحتى الجافة. في الوقت نفسه ، يمكن أن يكون الماء ، كما نتذكر جميعًا ، في حالة صلبة أو غازية أو سائلة ، تسمى الحالة الكلية. بطبيعة الحال ، ستختلف كثافة المياه المالحة عن كثافتهاممطر او متجمد
اكتشف خصائص المواد (بما في ذلك كثافة الماء) في الظروف العادية التي تتحمل ضغطًا جويًا يبلغ 760 ملم زئبق. فن. ودرجة حرارة محيطة تساوي 00C. عندما تتغير هذه المؤشرات ، تتغير خصائص المواد أيضًا في اعتماد معين. كل شيء ما عدا الماء. كثافة الماء في درجات حرارة مختلفة في الظروف العادية لن تكون مؤشرا
على عكس العناصر الأخرى التي تقلل الكثافة عند تسخينها ، فإن الماء في النطاق من 0 إلى 4 درجات مئوية يزيد من كثافته. عند التبريد ، يتصرف حجم وكثافة الماء مرة أخرى بشكل غير معهود: يزداد حجمه ، وتنخفض كثافته. هذا هو بالضبط ما يمكن ملاحظته في حالة تكسر فيها المياه المتجمدة أنابيب المياه. في الحياة البرية ، هناك ميزة غير عادية لـ H2O تحمي الطبقات السفلية من المسطحات المائية من التجمد وتحافظ على سكانها على قيد الحياة. بالنسبة للزيادة في درجة حرارة الماء ، بعد حد 40C ، تبدأ كثافته ، كما هو الحال مع التبريد ، في الانخفاض. تكسر مياه البحر هذه الأفكار أيضًا ، حيث تظهر الكثافة القصوى عند درجات حرارة دون الصفر.
من المثير للدهشة أن الماء النظيف تمامًا ، بدون فقاعات هواء وشوائب مجهرية من الأوساخ أو الغبار الموجودة فيه ، يمكن تبريده إلى -70 درجة ، دون تكوين ثلج ، أو تسخينه دون غليان إلى حد درجة حرارة 150 درجة درجة مئوية. مثلمن الممكن حدوث حالات شذوذ في ظل ظروف معينة (زيادة الضغط ، على سبيل المثال) ، ولا يمكن تكاثرها إلا في ظروف المختبر.
بشكل عام ، تتأثر كثافة الماء بوجود الشوائب ، فقاعات الغاز والأملاح في تركيبته ، وقيمة الضغط الجوي ، ودرجة الحرارة المحيطة وعدد من العوامل الخارجية الأخرى. هذه المادة البسيطة لا تتوقف عن إبهار العلماء بخصائصها الفيزيائية الرائعة للغاية ، والقدرة على تغيير هيكلها وتركيبها الكيميائي.
