Вода в природе

Химические и физические свойства

Наиболее важные физические и химические свойства воды:

• Вода представляет собой жидкость без вкуса и запаха при нормальной температуре и давлении. К тому же жидкость может быть обнаружена в твердом (лед) и газообразном (пар) физическом состоянии. У воды существует небольшой синий оттенок, хотя и в небольших количествах. Лед представляет собой бесцветную форму воды, а водяной пар в небольших количествах невидим.
• Вода является прозрачной. Благодаря этому солнечные лучи достигают водных растений, которые находятся под ее поверхностью.
• Так как кислород является более электроотрицательным, чем водород, молекула воды полярная. Кислород является немного электроотрицательным, в то время как водород слегка электроположителен, что дает молекуле воды достаточный дипольный момент.
• Температура кипения воды (и всех других жидкостей) непосредственно зависит от атмосферного давления. Температура, при которой, вода кипит на уровне моря, составляет $100^\circ \ C$. При более низких давлениях, однако, температура кипения падает. Например, на горе Эверест вода кипит при $68^\circ \ C$
• Вода имеет большое поверхностное натяжение из-за малой силы притяжения между молекулами (силы Ван-дер-Ваальса). Благодаря этому вода принимает форму контейнера, в котором он находится.
• Оказавшись, внутри пор и капилляров, вода создает огромное давление и без усилий поднимается по стволам огромных деревьев, преодолевая силу тяжести. В семенах, например во время прорастания давление достигает $400$ атм. Поэтому побеги легко прорастают даже через асфальт.
• Чистая дистиллированная вода является хорошим диэлектриком.
• Вода является единственным веществом, которое, при замерзании расширяется.

Водный цикл

Водный цикл включает в себя обмен энергией, что приводит к температурным изменениям. Например, когда вода испаряется, она принимает энергию из окружающей среды, тем самым охлаждая ее. Когда она конденсируется, то энергия освобождается и нагревает окружающую среду. Эти теплообмены влияют на климат.

Весь цикл повторяется периодически, и описывается следующими процессами:

• Испарение из океанов, и других водных объектов в воздух.
• Концентрация водяных паров и охлаждение их в облаках, с последующим выпадением их на землю, в виде дождя.
• Дренаж рек и других водоемов в океанах.

Испарительная фаза цикла очищает воду, которая затем пополняет землю пресной водой. Поток воды и льда транспортирует минералы по всему земному шару. Водный цикл также участвует в изменении геологических особенностей Земли, через процессы, в том числе эрозии и седиментации. Круговорот воды также имеет огромное значение для поддержания самой жизни и экосистемы на планете.

Запасы пресной воды

Пресная вода составляет лишь около $2,5\%$ от всей воды в гидросфере, но большая часть сосредоточена в ледниках. Она используется в сельском хозяйстве, промышленности и домашнем хозяйстве.

Человек постоянно вмешивается в естественный жизненный цикл и играет важную роль в его формировании и существовании. Промышленные предприятия, участвуют в нагревании воздуха и испарении воды. Некоторые виды деятельности человека нарушают водный цикл. Очень часто они являются причиной загрязнения окружающей среды. Сточные воды приводят к исчезновению растений и животных в морях и океанах.