Skupenství vody v přírodě a jejich význam

Voda, esenciální prvek pro život, se na Zemi vyskytuje ve čtyřech skupenstvích: pevném (led), kapalném (voda), plynném (vodní pára) a ve formě plazmy. V pozemské přírodě se vyskytuje ve třech skupenstvích: v pevném (led), v kapalném (voda) a v plynném (vodní pára).

Změny skupenství vody

Táž látka se může vyskytovat jako plynná, kapalná nebo pevná. Např. soustava molekul vody může vytvářet vodní páru, vodu nebo led. Pro krystalické látky je typická přesně definovaná teplota tání a teplota varu. Jak jsme ale viděli na příkladu vody, mohou tyto teploty záviset také na tlaku. Z toho vyplývá, že skupenství určité látky je dáno teplotou a tlakem. Během tání pevného tělesa je v rovnovážném stavu pevné a kapalné skupenství. Teplota soustavy se nemění a je rovna teplotě tání. Veškeré teplo dodávané soustavě při tání je využito na rozrušení krystalové mřížky a na práci vykonanou při změně objemu.

• Tání pevné látky se rozumí její přechod do skupenství kapalného.
• Tuhnutí je přeměna látky z kapalného skupenství ve skupenství pevné.
• Vypařování je přeměna kapaliny v páru, probíhá na volném povrchu kapaliny za každé teploty.
• Když kapalinu zahříváme a dosáhneme teploty varu, začne kapalina vřít a pára se začne tvořit po celém objemu kapaliny.
• Sublimace je přeměna látky z pevného skupenství přímo ve skupenství plynné. Za běžného atmosférického tlaku sublimuje např. jod, kafr, pevný oxid uhličitý (zvaný suchý led), led, sníh.

Při tání nebo vypařování je třeba přerušit vazby mezi atomy (molekulami). Při opačných dějích (tuhnutí a kondenzaci) se naopak vazby vytvářejí. Fyzikálně to můžeme popsat tak, že při změně skupenství dochází ke změně vnitřní potenciální energie. To znamená, že například při tání dodáváme látce teplo, aniž se zvětšuje vnitřní kinetická energie, a tedy i její teplota. Naopak při tuhnutí látka teplo odevzdává, aniž se přitom ochlazuje.

Skupenské teplo

Změnu vnitřní potenciální energie spojenou se změnou skupenství dané látky nazýváme zkráceně skupenské teplo \(L\). Podobně jako teplo závisí skupenské teplo na množství látky. Proto se jako charakteristika dané látky používá měrné skupenské teplo \(l\). Hodnoty měrného skupenského tepla pro konkrétní látky je možné vyhledat nebo změřit.

Koloběh vody v přírodě

Dešťová voda, dar z nebes, který prochází fascinujícím koloběhem. Nejdříve se z oceánů, jezer a řek vypařuje a mění se na neviditelnou páru. Ta stoupá vzhůru a v chladnějších vrstvách atmosféry kondenzuje, čímž vznikají mraky. Z nich pak voda padá zpět na zem v podobě deště, sněhu nebo krup.

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

Výskyt vody ve vesmíru

V kosmu nalezneme vodu buď ve formě plynu, nebo jako led usazený na kosmických tělesech či v kosmickém prachu. Vodu v mezihvězdném prostoru našla už i řada družic. Zejména v molekulárních mračnech, a to jak v jejich teplejších, tak i chladnějších částech. Zdá se tedy, že vodě je celkem jedno, do jakého kouta vesmíru se zatoulá.

V naší Sluneční soustavě najdeme obdobu takového úkazu v Kuiperově pásu či Oortově oblaku.

Využití vody v průmyslu a technologiích

Voda, tato zdánlivě obyčejná látka, hraje v průmyslu klíčovou roli a to ve všech svých skupenstvích. V tepelných a jaderných elektrárnách se voda v kotli zahřívá na vysokou teplotu a mění se na páru. Tato pára má vysoký tlak a roztáčí turbínu, která je spojena s generátorem. Generátor pak vyrábí elektrický proud. Po průchodu turbínou pára kondenzuje zpět na vodu v kondenzátoru a vrací se zpět do kotle. Změna skupenství vody je pro výrobu elektřiny v elektrárnách klíčová. Bez ní by nebylo možné efektivně přeměňovat teplo na mechanickou energii a následně na elektřinu.

Pro mražení potravin je klíčové skupenství pevné, tedy led. Proces mražení spočívá v ochlazení potraviny pod bod mrazu, čímž se voda obsažená v potravině mění na led.

Technologie čištění vody se liší v závislosti na skupenství, ve kterém se voda nachází, a na typu znečištění, které je potřeba odstranit.

Čtěte také: Rizika pro jakost vody

Čtvrté skupenství vody

Jak informuje dr. Joseph Mercola, dr. Gerald Pollack se svým týmem vědců na Washingtonské univerzitě objevil, že voda nejen v lidském těle funguje ve „čtvrtém skupenství“. Existence tohoto dosud nezkoumaného, ač pozoruhodně běžného skupenství vody vysvětluje řadu dosud záhadných fyzikálních jevů. Především však má zásadní důsledky pro lidské zdraví: je to skutečná „živá voda“.

Stručně řečeno, čtvrté skupenství je živá voda. V anglicky mluvícím prostředí se označuje jako EZ voda, což je zkratka výrazu „exclusion zone“ (zóna exkluze), která je zjednodušeně řečeno pozoruhodná tím, že má negativní elektrický náboj, díky němuž umí uchovávat energii - podobně jako baterie - a tuto energii opět uvolňovat.

Čtěte také: prevence znečištění vody při těžbě

tags: #skuoenstvi #vody #v #prirode #vyznam

Oblíbené příspěvky:

• Význam Jin Jang v proměnách přírody
• Ptačí Ráj v Přímém Přenosu
• O HT Trubkách
• Cesta k udržitelnosti a harmonii
• Severní polokoule a klima