Газоподібний стан води - властивості, приклади

Вода - це саме дивне речовина на Землі. Саме їй ми зобов`язані життям, так як вона бере участь у всіх процесах життєдіяльності. Вода володіє самими незвичайними властивостями, і ще не всі з них вченим вдалося пояснити. Наприклад, з`ясувалося, що вона володіє пам`яттю і може реагувати на різні слова. А найвідоміше властивість води - це те, що вона - єдина речовина, яка може перебувати в усіх трьох агрегатних станах. Рідке - це, власне, вода, тверде - це лід. Газоподібний стан води ми можемо спостерігати постійно у вигляді пари, туману або хмар. Звичайна людина не замислюється про те, що це все вода, він звик називати цим словом тільки рідина. Багато хто навіть не знають, як називається газоподібний стан води. Але саме ця її особливість забезпечує життя на Землі.

Значення води

Ця дивовижна волога займає близько 70% поверхні Землі. Крім того, її можна зустріти на величезній глибині - у товщі земної кори і високо в атмосфері. Вся маса води у вигляді рідини, льоду і пари називається гідросферою. Вона життєво важлива для всіх форм життя на Землі. Саме під впливом води формується клімат і погода в усьому світі. А існування життя залежить від її здатності переходити з одного агрегатного стану в інший. Ця її особливість забезпечує кругообіг води в природі. Особливе значення має вода в газоподібному стані. Це її властивість допомагає перенести великі маси вологи на величезні відстані. Вчені підрахували, що Сонце випаровує за хвилину з поверхні Землі мільярд тонн води, яка у вигляді хмар переноситься на інше місце, а потім проливається дощем.

Газоподібний стан води

Особливістю води є те, що її молекули здатні при коливанні температури змінювати характер зв`язку один з одним. Основні властивості її при цьому не змінюються. Якщо нагрівати воду, її молекули починають рухатися швидше. Ті, які стикаються з повітрям, розривають свої зв`язки і змішуються з його молекулами. Вода в газоподібному стані зберігає всі свої якості, але набуває також властивості газу. Її частинки знаходяться на великій відстані один від одного і інтенсивно рухаються. Найчастіше такий стан називають водяною парою. Це безбарвний прозорий газ, який за певних умов знову перетвориться на воду. Він повсюдно поширений на Землі, але найчастіше його не видно. Приклади води в газоподібному стані - це хмари, туман або водяна пара, утворюється при кипінні рідини. Крім того, вона скрізь перебуває у складі повітря. Вчені помітили, що при його зволоженні дихати стає легше.

Яким буває пар?

Найчастіше вода переходить в газоподібний стан при зміні температури. Звичайний пар, який всім знаком, утворюється при кипінні. Саме це білувате гаряче хмара ми і називаємо водяною парою. Коли рідина при нагріванні досягає точки кипіння, а при звичайному тиску це відбувається при 100 °, молекули її починають інтенсивно випаровуватися. Потрапляючи на більш холодні предмети, вони конденсуються у вигляді крапельок води. Якщо нагрівається велику кількість рідини, то в повітрі утворюється насичений пар. Це стан, коли газ і вода співіснують, тому що швидкість випаровування і конденсації однакова. У тому випадку, коли в повітрі присутній багато водяної пари, говорять про його підвищеної вологості. При зниженні температури таке повітря інтенсивно конденсує вологу у вигляді крапельок роси або туману. Але для утворення туману мало особливих умов температури і вологості. Потрібно, щоб у повітрі знаходилося певну кількість пилинок, навколо яких і конденсується волога. Тому в містах тумани через пил утворюються частіше.

Перехід води з одного стану в інший

Процес утворення пара називається паротворенням. Його спостерігає кожна жінка при приготуванні їжі. Але існує і зворотний процес, коли газ перетворюється назад у воду, осідаючи на предметах у вигляді дрібних крапельок. Це називається конденсацією. Яким же чином найчастіше відбувається пароутворення? У природних умовах цей процес називається випаровуванням. Вода випаровується постійно під впливом сонячного тепла або вітру. Штучно освіту пара можна викликати за допомогою кипіння води.

Випаровування

Це процес, коли виходить газоподібний стан води. Він може бути природним або прискореним за допомогою різних пристосувань. Випаровується вода постійно. Це її властивість люди здавна використовували для просушки білизни, посуду, дров або зерна. Будь мокрий предмет поступово висихає завдяки випаровуванню вологи з його поверхні. Молекули води в своєму русі одна за одною відриваються і змішуються з молекулами повітря. Шляхом спостережень люди зрозуміли, як можна прискорити цей процес. Для цього навіть були створені різні пристосування і прилади.

Як прискорити випаровування?

1. Люди помітили, що швидше цей процес протікає при високій температурі. Наприклад, влітку мокра дорога висихає моментально, чого не скажеш про осінь. Тому сушать предмети люди в більш теплих місцях, а останнім часом створені спеціальні сушарки з підігрівом. А в морозну погоду випаровування теж відбувається, але дуже повільно. Це властивість використовують для просушки цінних
стародавніх книг і рукописів, поміщаючи їх в спеціальні морозильні камери.

2. Випаровування відбувається швидше, якщо площа зіткнення з повітрям велика, наприклад з тарілки вода зникне швидше, ніж з банки. Це властивість використовують при сушці овочів і фруктів, нарізаючи їх тонкими скибочками.

3. Ще люди помітили, що висихають предмети швидше під впливом вітру. Це відбувається тому, що потоком повітря несуться молекули води, і вони не мають можливості знову конденсуватися на цьому предметі. Ця особливість була використана при створенні фена і повітряних сушарок для рук.

Властивості води в газоподібному стані

Водяна пара в більшості випадків невидимий. Але при високій температурі, коли води випаровується відразу багато, його можна помітити у вигляді білої хмари. Те ж саме відбувається і в холодному повітрі, коли молекули води конденсуються у вигляді дрібних крапельок, які ми і помічаємо.

Вода в газоподібному стані може розчинятися в повітрі. Тоді кажуть, що підвищилася його вологість. Існує гранично можлива концентрація водяної пари, яку називають «точкою роси». Вище цієї межі відбувається конденсація її у вигляді туману, хмар або крапельок роси.

Молекули води в газоподібному стані рухаються дуже швидко, займаючи великий об`єм. Особливо це помітно при високій температурі. Тому можна спостерігати, як при кипінні у чайника стрибає кришка. Це ж властивість призводить до того, що при горінні дров чути тріск. Це випаровується вода розриває волокна деревини.

Водяна пара має пружністю. Він здатний стискатися і розширюватися при зміні температури.

Застосування властивостей водяної пари

Всі ці властивості давно вивчені людьми і використовуються для побутових і промислових потреб.

• Вперше газоподібний стан води застосували в паровому двигуні. Багато років це була єдина можливість приводити в рух транспорт і машини в промисловості. Парові турбіни використовуються і зараз, а в транспортних засобах бензиновий двигун вже давно витіснив паровий. І тепер паровоз можна побачити тільки в музеях.
• Повсюдно і давно пар застосовують в кулінарії. Приготування м`яса або риби на пару робить їх ніжними і корисними для всіх.
• Гарячий пар використовується також для обігріву будинків і процесів у промисловості. Парове опалення дуже ефективно і швидко завоювало популярність у населення.
• Газоподібний стан води використовується зараз у вогнегасниках спеціальної конструкції, які застосовуються для гасіння нафтопродуктів і інших горючих рідин. Нагрітий пар перекриває доступ повітря до вогнища спалаху, припиняючи горіння.
• В останні роки стали використовувати газоподібний стан води для догляду за одягом. Спеціальні відпарювачі не тільки розгладять делікатні речі, але і виведуть деякі плями.
• Дуже ефективно використання водяної пари для стерилізації предметів і медичних інструментів.

Коли водяна пара шкідливий?

Є на Землі і такі місця, де вода в газоподібному стані знаходиться майже завжди. Це долини гейзерів і околиці діючих вулканів. Перебувати людині в такій атмосфері неможливо. Там важко дихати, а підвищена вологість перешкоджає випаровуванню вологи з шкіри, що може призвести до перегріву. Також можна сильно обпектися тим пором, який утворюється при кипінні води. А тумани можуть знижувати видимість, приводячи до аварій. Але у всіх інших випадках властивість води переходити в газоподібний стан використовується людиною собі на благо.