Untitled Quiz

Vandens būsenos ir virsmo procesai

• Vandens agregatinė būsena priklauso nuo temperatūros ir slėgio.
• Kylant temperatūrai, skystis tampa garas, o kieti kūnai tirpsta.
• Greičiau tirpsta ir garuoja junginiai, kurių molekulės silpniau susietos tarpusavyje.
• Kietosios būsenos medžiagos išlaiko stabilią formą ir tūrį.
• Skystos būsenos medžiagos išlaiko tūrį, bet neturi formos.
• Dujinės būsenos medžiagos neišlaiko nei formos, nei tūrio.

Vandens molekulės struktūra ir savybės

• Vandens (H2O) molekulė yra trikampio formos, kas lemia specifines savybes, pvz., šešiakampę ledo kristalų struktūrą.
• Vandens molekulė yra poliarizuojama dėl teigiamų vandenilio ir neigiamų deguonies atomų.
• Ši poliarizacija lemia vandenilio jungčių formavimąsi tarp vandens molekulių.
• Kiekviena vandens molekulė yra sujungta su keturiomis kitomis molekulėmis, kas lemia ledo kristalų šešiakampę struktūrą.
• Vandenilinės jungtys yra stiprios, todėl vanduo turi aukštesnę virimo ir lydymosi temperatūrą, lyginant su panašiais skysčiais be vandenilinių jungčių.

Vandens fazinė diagrama

• Standartiniame slėgyje (1 atm) vandens užšalimo temperatūra yra 0 °C, o virimo - 100 °C.
• Slėgiui krintant, užšalimo temperatūra kyla, o virimo - krinta.
• 0,00603 atm slėgyje užšalimo ir virimo temperatūra tampa identiška (0,0098 °C), pasiekiamos „trigubo taško“ sąlygos.
• Žemiau šio slėgio vanduo negali būti skystas.
• 218 atm slėgyje prie 374 °C temperatūros pasiekiamas „kritinis taškas“, kai vanduo pereina į „superkritinio skysčio“ būseną.
• Vandens fazinė diagrama rodo jo agregatinės būsenos kaitą kintant temperatūrai ir slėgiui.

Vandens savybės

• Vanduo turi santykinai mažą klampumą, todėl vandens srovės greitai išlygina slėgio skirtumus.
• Vandens molekulės gali judėti siaurais kapiliarais dėl vandenilinių jungčių tarp vandens ir kitų medžiagų molekulių.
• Dėl šios savybės hidrosferos objektų paviršiaus temperatūra svyruoja lėčiau nei greta esančio oro temperatūra.

Vandens cheminės savybės

• Vanduo yra vandenilio oksidas, sudarytas iš ~88,8 % deguonies ir ~11,2 % vandenilio.
• Skysčio agregatinėje būsenoje vanduo yra bespalvis ir bekvapis, spalvą ir kvapą suteikia priemaišos.
• Ledo agregatinėje būsenoje vanduo gali būti įvairių formų, žinomi trys amorfinio ledo tipai ir keliolika kristalinių modifikacijų.

Ledo kristalo struktūra

• Ledo kristaluose H2O molekulės išsidėstę šešiakampiuose keliomis plokštumomis.
• Smulkūs ledo kristalai, susidarantys iš mažų vandens lašelių, esant žemai aplinkos temperatūrai, vadinami snaigėmis.
• Sniego sluoksniui kelis kartus ištirpus ir pakartotinai užšalus susidaro ledas.

Vandens garai

• Vandens garai susidaro skysto vandens garavimo arba ledo sublimacijos metu.
• Normaliomis sąlygomis vandens garai yra nematomi.
• Prasidėjus kondensacijai, garai ima koncentruotis į kristalus arba lašelius, kurie atmosferoje sudaro debesis arba rūką.
• Ar garai virs skysčiu, ar ledu priklauso nuo aplinkos temperatūros ir santykinio vandens garų slėgio.
• Garai lengvesni už orą, svarbūs konvekcinių srovių susidarymui atmosferoje.
• Garai atmosferoje yra vienos pagrindinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų.

Vandens visatoje

• Duomenys apie vandenį kitose planetose nėra tikslūs.
• Rasta buvusio vandens pėdsakų Mėnulyje bei Marse.
• Vanduo gali būti Jupiterio, Saturno, Urano ir Neptūno palydovuose.
• Manomai, ledas yra svarbiausia kometų branduolių sudėtinė dalis.

Vandens ištekliai Žemėje

• Žmonėms aktualiausi gėlo vandens ištekliai, tačiau didžiąją dalį Žemės vandens sudaro sūrus vanduo.
• Gėlo vandens ištekliai pasiskirstę nevienodai visame pasaulyje.
• Vandens druskingumas įvairiose hidrosferos dalyse smarkiai skiriasi, todėl skirstomas į kategorijas: gėlas, sūrokas, sūrus, druskingas.
• Visiškai gėlas vanduo (distiliuotas) hidrosferoje beveik neaptinkamas.

Vandens kokybės kitimas

• Mažiausiai priemaišų turi ką tik susiformavę ir Žemės paviršiaus nepasiekę krituliai.
• Nuotėkų pavidalu grąžinamo vandens kokybę ir tolimesnes jo savybes nulemia nuotėkų valymo lygio kriterijai.

Vandens vartojimo poveikis

• Net vartotojai, kurie grąžina visą panaudotą vandenį atgal, daro įtaką vandens balansui ir savybėms.
• Hidroenergetika, nors ir laikoma mažiausiai kenkiančia vandeniui vartojimo sritimi, sukelia šilumos padidėjimą tvenkiniuose, todėl padidėja garavimas.

Gėlo vandens išteklių pasiskirstymas

• Nevienodas gėlo vandens išteklių ir gyventojų populiacijos pasiskirstymas lemia nevienodas gyventojų galimybes naudotis geros kokybės vandeniu.
• Didžiausios vandentvarkos problemos būdingos besivystantiems regionams.
• Išsivysčiusiose šalyse vienas gyventojas per parą sunaudoja maždaug 500-800 l vandens, besivystančiuose - 60-150 l.

Vandens stygius

• Didelė problema yra tai, kad gėlo vandens itin dažnai stokoja tie regionai, kuriuose jis intensyviausiai naudojamas žemės ūkiui.
• Daugumoje pasaulinio žemės ūkio naudmenų mažiausiai kartą per mėnesį kenčia nuo sausros.
• Tinkamo naudojimui vandens poreikių ir išteklių santykis ir žemės ūkyje dirbančių gyventojų skaičius yra svarbus veiksnys.