Wasser kommt in drei physikalischen Zuständen vor. - Fest (Eis oder Schneeflocken) - Flüssig (flüssiges Wasser) und schließlich - Gas (Wasserdampf). So präsentieren sich Moleküle in den drei Zuständen:
Fester Zustand (Eis)
Moleküle in Kontakt, in fixer Position vibrierend (reguläres Kristallgitter)
Flüssiger Zustand (Wasser)
Moleküle in Kontakt, vibrierend und mobil
Gaszustand (Wasserdampf)
Entfernte Moleküle, die stark vibrieren und sich schnell bewegen, mögliche Zusammenstösse
Illustrations provenant du → Musée Canadien de la Nature
Die meisten Flüssigkeiten kontraktieren sich wenn ihre Temperatur sinkt. Das Wasser ist anders. Wasser zieht sich bis auf 4 ° C zusammen und dehnt sich dann aus, bis es erstarrt. Eis ist weniger dicht als flüssiges Wasser, weil der geordnete Zustand Lücken im unordentlichen Zustand hinterlässt. Wenn sich das Wasser wie andere Flüssigkeiten benähme, dann würde es keinen Eisberg geben, das Eis Ihrer Limonade würde auf den Boden des Glases sinken und die Teiche würden von unten gefrieren ! Auf der Erde existiert das Wasser in diesen drei Formen. Denn die Erde ist ein ganz besonderer Planet mit genau den richtigen Temperaturen und Drücken.
Oberflächenspannung ist der Name, den wir der Kohäsion von Oberflächenwassermolekülen geben. Gib einen Tropfen Wasser auf ein Stück Wachspapier. Untersuche den Tropfen. Was ist seine Form? Warum hat es diese Form? Was ist los? Wassermoleküle werden von Wachspapier nicht angezogen. Jedes Wassermolekül wird von den anderen Wassermolekülen angezogen. Dies erklärt, warum Wasser seine Oberfläche minimiert und dazu neigt, eine sphärische Form anzunehmen. Es ist, als würden die Moleküle der Oberfläche eine "Haut" bilden, die die anderen Moleküle festhält: Die Oberflächenspannung.
Legen Sie vorsichtig eine Klammer auf das Wasser. Was ist los? Sie schwebt. Die folgende Animation zeigt Ihnen den Effekt der Oberflächenspannung:
Die Oberflächenspannung kommt von den kohäsiven Eigenschaften von Wasser. Die Kapillarität hingegen kommt von ihren adhäsiven Eigenschaften. Legen Sie einen transparenten Strohhalm in ein Glas Wasser. Untersuchen Sie den Wasserstand im Stroh: Wasser klettert im Stroh.
→ 1. Évaporation → 2. Transpiration → 3. Kondensation → 4. Niederschlag → 5. Versickerung → 6. Perkolation → 7. Unterirdisches Wasser → 8. Flusstransport
Verdampfung Von der Sonne erhitzt speichern die oberflächlichen Wassermoleküle genügend Energie, um sich von der Anziehung, die sie miteinander verbindet, zu befreien, verdampfen und steigen als unsichtbarer Dampf in die Atmosphäre auf.
Schwitzen Die Blätter von Pflanzen emittieren auch Wasserdampf durch das Phänomen des Schwitzens. Eine wachsende Pflanze verliert also jeden Tag um 5 bis 10 Mal die Wassermenge, die sie halten kann.
Kondensation : Während seines Aufstiegs in die Atmosphäre kühlt sich Wasserdampf ab und kondensiert manchmal um winzige Staubpartikel in der Atmosphäre. Wenn es kondensiert, wird es wieder flüssig oder geht direkt darauf in den festen Zustand über(Eis, Hagel oder Schnee). Diese Wasserpartikel vereinigen sich zu Wolken.
Niederschlag : Niederschlag in Form von Regen, Schnee und Hagel kommt von Wolken. Diese kreisen um die Erde dank die Aktion von Luftströmungen. Zum Beispiel, wenn sie über Bergketten steigen, werden die Wolken kühler und sind so gesättigt mit Wassertröpfchen, dass diese in Regen, Hagel oder Wasser oder Schnee zu fallen beginnen , abhängig von der Umgebungslufttemperatur.