Как называется молекула воды?

Что такое водяной пар

Водяной пар – это вода в газообразном состоянии, которая сохраняет свои свойства, но приобретает также свойства газа.  Его количество определяет важнейшую для состояния атмосферы характеристику – влажность воздуха. Это одно из агрегатных состояний воды.

Рассмотрим основные виды пара.

• Сухой насыщенный, не содержит капелек воды.
• Влажный насыщенный, состоит из мельчайших капелек воды.
• Перегретый (сухой ненасыщенный), образуется при дальнейшем нагреве влажного пара, выше температуры насыщения. Обладает более высокой температурой и более низкой плотностью.

В мире столько всего, на первый взгляд, привычного, о чем многие из нас даже не задумываются и не пытаются глубже проникнуть в происходящие процессы.

Например, парообразование. Оно окружает нас повсюду – и в бытовой жизни, и в природе. Пар исходит от стоящего на плите борща, от вскипающего чайника, пар идет изо рта при низкой атмосферной температуре.

Испарение происходит на поверхности горячего источника

Попытаемся подробнее остановиться на процессе образования пара и выяснить, в чем определяется удельная теплота парообразования воды и что она показывает.

Вода является источником жизни для всех живых организмов.

Молекула воды имеет уникальное строение. В ней удивительным образом сочетаются прочность и устойчивость кристаллической структуры (льда), и подвижность жидкого вещества.

В статье мы подробно рассмотрим особенности строения молекулы воды в различных агрегатных состояниях: жидком, твердом, газообразном.

Водяной пар важен для жизни человека и всего живого на Земле. Он участвует в мировом круговороте воды в природе.
Солнце нагревает поверхность Земли, вода превращается в водяной пар и поднимается вверх. Там воздух охлаждается и пар снова становится водой. В виде осадков он снова попадает на Землю, питая реки и Мировой океан.
Водяной пар регулирует тепло на поверхности нашей планеты, определяет какая установится температура в определённой местности, образуются ли облака, выпадет дождь и роса.
В данной статье мы подробно рассмотрим: уникальные свойства водяного пара, его давление, температуру и интересные факты.

Знаешь ответ? Добавь его сюда!

• 51 минут назад

  3. Напиши назви щонайменше п’яти розчинів, які ти використовуєш у повсякденному житті.​

• 1 час назад

  K2S какой оксид??? основной или кислотный??

• 2 часа назад

  Вычислите массу пропионовой кислоты которая может быть получена при взаимодействием этил пропанатам с 50 л воды если n продукта составляет 80%​

• 2 часа назад

  помогите пожалуйста ​

• 2 часа назад

  назвати ці дві формули ​

• 2 часа назад

  До розчину масою 90г з масовою часткою солі 5% долили 30г води. Яка масова частка утвореного розчину?

• 2 часа назад

  Допишіть рівняння реакцій : Fe(OH)3+HCl= ​

• 2 часа назад

  1. Написати можливі реакції одержання (не менше 4) кальцій сульфату.
  2. Записати рівняння різнотипних реакцій (не менше 4), в яких може брати участь натрій гідроксид.
  3. До розчину калій ортофосфату масою 300 г із масовою часткою солі 5% додали надлишок кальцій нітрату. Обчисліть масу осаду, що устворився. Округлити до десяхий

• 2 часа назад

  конспект на тему Склад і номенклатура кислот. СРОЧНО ДАЮ 50 БАЛІВ​

• 2 часа назад

  На натрій масою 46 г подіяли ортофосфатною кислотою. Обчисліть об’єм водню, що утворився.
  Пожалуйста в химии вообще ноль срочьно надо

• 2 часа назад

  Помогите с химией. Заранее спасибо

• 2 часа назад

  У тілі людини масова частка Оксигену близько 60%. Визначте масу Оксигену у своєму тілі .
  Дуже треба допомога!

• 2 часа назад

  Химия. Сахарозы! пожалуйста помогите решить задачу

• 2 часа назад

  Які маси добрива та води потрібно взяти для приготування 4 кг розчину з
  масовою часткою добрива 11 %?

Вопросы без ответа

• 1 час назад

  Помогите пожалуйста решить задачу по физике 7❤класс.А ещë лутьше если все 3 задания, я просто совсем уже не чего не помню а сыну помочь обещал выручите кто сможет!?! Буду благодарен ,как земля колхозу!!!

• Помогите пожалуйста решить задачу по физике 7❤класс.
• А ещë лутьше если все 3 задания, я просто совсем уже не чего не помню а сыну помочь обещал выручите кто сможет!?! Буду благодарен ,как земля колхозу!!!
• 2 часа назадбуду очень благодарен за 4 сделанное упраженние personal impersonal

Вода – окисел водорода, содержащий 88.6% кислорода и 11,4% водорода, что отвечает простейшей формуле H²O. Эта формула знакома всем – даже людям, знающим о химии только понаслышке. Чего уж проще – эта простота уже вошла в поговорку!)Но так ли проста, вездесущая и всем знакомая вода? Нет, это далеко не так.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ.Многие физические константы жидкой воды (например, плотность, теплоёмкость) приняты как эталон, образец. Её температуры плавления икипения долгое время служили точками отсчёта cтoградусной шкалы температур по Цельсию(0 °С и100 °С). Значит ли это, что свойства воды обычны,«образцовы»? Нет, совсем наоборот! Трудно найти в природе другое вещество, физические свойства которого были бы так необычны, своеобразны и аномальны. Давайте забудем всё, что нам известно о воде, и попробуем «открыть» её для себя заново.Поставим перед собой вопрос: каковы должны быть температуры плавления и кипения воды? Можно ли ставить такой вопрос?А почему бы и нет, ведь периодическаясистема Менделеева даёт возможность представить себе свойства какого-либо соединения, зная свойства аналогичных соединений элементов той же группы. Аналоги кислорода – это сера, селен и теллур. Аналоги Н²0 – это H²S, H²Se и H²Те. Если построить графики их свойств, идя в периодической системе снизу вверх, тополучится картина, отражающая закономерное изменение температур кипения и плавления гидридов H²Te, H²Se и H²S.Если продолжить получившиеся линии, то окажется, что при сохранении той жезакономерности – вода должна быть газом, кипеть при —80 °C, вместо +100°С, и замерзать при -100°С вместо 0°С!.Попробуйте представить себе, что получилось бы, если бы вода вела себя “нормально”.

Такие связи гораздо менее прочны, чем ковалентные связи 0-Н внутри молекул, и всё же именно благодаря им взаимодействие молекул в воде гораздо сильнее, чем во многих других жидкостях (например, в жидких H²S, H²Se, H²Te). В процессе теплового движения молекул водородные связи рвутся, но взамен тут же возникают новые. Таким образом, в жидкой воде существуетдинамическая система межмолекулярных водородных связей. Иначе говоря, молекулы воды ассоциированы.Именно повышенная прочность связей между молекулами H²О служит причиной аномально высокой температуры кипения воды. Сильное межмолекулярное взаимодействие затрудняет переход молекул из жидкости в пар.В кристаллах льда тоже существуют водородные связи, но здесь система таких связей статична, а следовательно, ещё более прочна, чем в жидкой воде. Именно в этом причина аномально высокой температуры и теплоты плавления льда.Рассмотрим теперь структуру льда болеевнимательно. Вероятно, каждого поражали красота и разнообразие форм снежинок.Но при всём разнообразии снежинок их внутреннее строение ВСЕГДА ОДИНАКОВО.В кристаллах льда каждая молекула Н²0 соединена водородными связями с четырьмя соседними. Такая структура ажурна, в ней много «пустот».Вот почему плотность льда сравнительно низка. При плавлении льда часть «пустот» заполняется «одиночными», и «сдвоенными» молекулами H²О, уже освободившимися из кристаллической решётки. Поэтому плотность воды выше, чем у льда. Такое увеличение плотности продолжается и при нагревании от 0 до+4 °C. Но при более высоких температурах начинает преобладать тепловое движение молекул, расстояния между отдельными молекулами H²0 увеличиваются, и изменение плотности становится «нормальным».Поскольку тепловая энергия при нагревании воды расходуется не только на ускорение движения молекул Н²0, но и на разрыв водородных связей между ними, то и теплоёмкость воды оказывается столь большой. Кстати, даже в парах воды, при 100 °C эти связи разорваныещё не полностью, так что из каждых 200 молекул Н²О примерно 7 попарно связаны между собой.

В виде H²O вода существует и при растворении её в органических растворителях. Вот как сложна «простая» и обыкновенная вода.С высокой полярностью молекул Н²О связано большое значение её диэлектрической проницаемости и почти не имеющая себе равных способность растворять другие полярные соединения и вызывать электролитическую диссоциацию кислот, оснований и солей.И вода и лёд (при их достаточной чистоте) вполне прозрачны и бесцветны. В толстых слоях вода имеет голубоватую окраску, потому что задерживает красную часть спектра световых лучей сильнее, чем синюю (синюю отражает). Ещё сильнее поглощает вода невидимые инфракрасные (тепловые) лучи это имеет важнейшее значение для температурного режима нашей планеты.Так как водород имеет 2, а кислород3 стабильных изотопа, существует 9 различных вариантов соединения их в молекулы воды. (а с учётом радиоактивных изотопов – 36 вариантов). В природной воде молекулы, состоящиетолько из «лёгких» изотопов 1H и 16 O, составляют 99.73 %.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.Молекула Н²О настолько прочна, что разрушить её можно лишь очень энергичным внешним воздействием. Разложение воды по обратимой реакции:2H²О=2Н²+О² становится заметным лишь при нагревании до 2000 °С (термическая диссоциация). Оно происходит и под действием ультрафиолетовых лучей (фотохимическая диссоциация).Радиоактивное излучение разлагает воду с образованием водорода, кислорода, перекиси водорода и очень активных свободных радикалов.Вода — слабый электролит. При комнатной температуре лишь одна из 10 млрд. молекул диссоциирует.Так что при 25 °С в чистой воде концентрации Н+ и OH- составляют всего 10-7 г-ионов/л.Это соответствует водородномупоказателю рН=7. При повышении температуры электролитическая диссоциация воды усиливается.При 700 °С и давлении 130000 атм концентрация Н+ становится такой же, как при обычных условиях у 10%-ной соляной кислоты.Ион водорода Н+ в растворах не существует в свободном состоянии, а присоединяется к молекуле Н²О и образует ион гидроксония Н³О+. Қак и все другие ионы, гидроксоний в водной среде, в свою очередь, гидратирован, то есть окружён несколькими молекулами H²0.

ЖЁСТКОСТЬ ВОДЫ.Жесткость воды это совокупность свойств, обусловленных содержанием в ней ионов Са2+ и Mg2+.Если концентрация этих ионов велика, товоду называют жёсткой, если мала мягкой.Вы хотите в жёсткой воде помыть голову с мылом? – но пена не образуется. То же и при стирке белья — жёсткость не только ухудшает качество тканей, но и повышает затраты мыла и стирального порошка. В обоих случаях мыло (калиевая или натриевая сольстеариновой кислоты C17H35COOK) расходуется на связывание ионов Са2+ и Mg2+ и осаждается в виде нерастворимых солей.Пена образуется лишь после полного осаждения этих ионов.В очень жёсткой воде с трудом развариваются пищевые продукты, а сваренные в ней овощи невкусны; плохо заваривается чай, теряется его аромат. При большом содержании ионовMg2+ (как в море или океане) вода горьковата на вкус и оказывает послабляющее действие, на кишечник. Никто из нас не станет питьтакую воду, хотя в санитарно-гигиеническом отношении ионы Са2+ и Mg2+ не вредны.Непригодна жёсткая вода для использования в паровых котлах. Растворённые в ней соли при нагревании и испарении воды образуют на стенках котлов слой накипи, который плохо проводит теплоту. Это ведёт к перерасходу топлива, к преждевременному износу котлов, а иногда из-за перегрева стенок котлов и к аварии. При кипячении жёсткой воды образуется и накипь в чайниках. Не годится жёсткая вода и для обогащения полезных ископаемых методом флотации, где применяются олеиновая кислота и другие флотореагенты, образующие малорастворимые соли с Ca и Mg. Наконец, жёсткая вода вредна для металлических конструкций, трубопроводов, кожухов охлаждаемых машин.Ионы Са2+ обусловливают кальциевуюжёсткость, а ионы Mg2+ соответственно, магниевую жёсткость. Общая жесткость воды складывается изкальциевой и магниевой, то есть из суммарной концентрации ионов Са2+ и Mg2+. По отношению к процессам умягчения воды различают жёсткость карбонатную и некарбонатную. Карбонатная жёсткость вызвана присутствием растворённых гидрокарбонатов кальция Са (HCO3), и магния Mg (HCO). При кипячении гидрокарбонаты разрушаются, образующиеся при этом малорастворимые карбонатывыпадают в осадок, и общая жёсткость воды уменьшается.Поэтому карбонатную жёсткость называют также временной.

Водная оболочка Земли гидросфера — составляет около 71% земной поверхности. В связанном состоянии вода находится и в земно коре — литосфере, причем подсчитано, что запасы такой воды (на секундочку!!) примерно равны массе свободной воды в гидросфере. Найдено, что 1 км³ гранита при плавлении может выделить 26 млн. тонн воды.Ещё больше «резервы» В., заключённые вболее глубоких недрах Земли — в мантии.Считают, что здесь до 13 млрд. км³ воды, то есть, вдесятеро больше, чем в гидросфере. Но на поверхность вулканы выносят лишь 1 км³ такой воды ежегодно.Вода играла и играет определяющую рольв геологической истории Земли, в формировании её теплового режима, климата и погоды.Сегодня далеко не всё известно об этом интереснейшем, давно знакомом, но во многом загадочном, таком обильном и таком дефицитном веществе, О ПРОСТОЙ ВОДЕ.

Из чего состоит вода

При обычных условиях вода выглядит как прозрачная жидкость. У нее отсутствуют вкус и запах. При небольшой толщине слоя не наблюдается даже цвета.

Вода является отличным растворителем. В природе в ней постоянно находятся растворенные газы и соли. При соединении атомов кислорода с водородом получается молекула воды. Поскольку более сильными являются водородные соединения, то, когда происходит их разрыв, они прикрепляются к иным веществам, помогая тем растворяться.

Из-за своего малого размера каждую молекулу растворенного вещества окружают очень много молекул воды. Благодаря этому в ней присутствуют отрицательные и положительные ионы.

Чистая вода является еще и хорошим изолятором с концентрацией протонов и гидроксильных ионов в количестве 10-7 моль/л, это позволяет ей проводить электричество. Именно по ее электропроводности можно оценивать чистоту жидкости.

При взаимодействии с другими веществами состав воды не изменяется, что играет особую роль в жизни любого живого организма. Ведь очень важно, чтобы жидкостные растворы, через которые в организм поступают полезные вещества, не изменялись.

Кроме того, вода хорошо поглощает инфракрасное и микроволновое излучение, а также способна хранить в себе память о веществах, которые были в ней растворены.

Элементы

Проходя гидрологический цикл: испарение, конденсацию и выпадение в виде осадков вода может дополняться разными химическими элементами, которые можно разделить на 6 категорий. Рассмотрим информацию в таблице № 1.

Таблица № 1 «Элементы, которые могут входить в состав воды».

В настоящий момент доступны специальные методы очистки, которые эффективно борются с вредными химическими соединениями.

Вода также может содержать в себе магний и катионы кальция. В зависимости от этого ее подразделяют на мягкую и жесткую.

По изотопам водорода в молекуле воды можно говорить о легкой воде, тяжелой и сверхтяжелой воде.

Давление и плотность насыщенных паров воды при различных температурах

В таблице указаны базовые значения.

Если имеется больше данных, расчеты можно сделать точно с помощью физических формул и измерений.

Физика процесса

Переход вещества из жидкого состояния в парообразное в физике называется парообразованием.

Обратный процесс перехода из газообразного состояния в твёрдое или жидкое, называется конденсация. Например, скопление облаков или наступающий туман.

Выделяют два вида парообразования:

• испарение;
• кипение.

В первом случае необходимо достичь порога температуры плавления, преодолев его. А при кипении у каждого жидкого вещества своя определенная температура, до достижении которой образуется пар.

Область парообразования в этих случаях тоже отличается.

• При испарении пар образуется со свободной поверхности, которая граничит с окружающими ее газами – кислородом и др.
• При кипении образование пара происходит со всего объема жидкости.

Образование пара при кипении

Пузырьки пара образуются во всем объеме жидкости, поднимаются на её поверхность и лопаются, высвобождая горячий пар в в воздух.

Когда вода кипятится, ей передается некоторое количество теплоты, благодаря чему у молекул воды увеличивается внутренняя энергия. Это приводит к тому, что эти молекулы беспорядочно движутся и сталкиваются друг с другом, за счет чего вода закипает.

Пар выделяется в растворенных газах, которые есть в воде. Именно пар как раз и находится в тех пузырьках, которые образуются при кипячении.

Пузырек лопается, чтобы высвободить постоянно увеличивающийся пар. Все это происходит под привыкший для всех нас звук бурления. Но многие пузырьки лопаются внутри воды, не успевая достичь свободной поверхности.

Формула

Физические процессы основаны на формулах. Не является исключением и парообразование.

Если величина будет показывать, сколько теплоты (дж) нужно для обращения жидкости (кг) в пар при испарении при указанной температуре в отсутствие ее изменения, тогда она будет называться удельной теплотой парообразования и конденсации. Обозначается она как L и при расчете используется формула:

Q – теплота, затраченная на превращение пара в жидкость

m – масса

Удельная теплота парообразования при различных температурах будет отличаться. Например, при достижении температуры кипения это значение будет самым низким.

Эта величина имеет особое значение во многих сферах производства, например при производстве металлов.

Выяснилось, что когда плавится железо, после его повторного затвердевания возникшая кристаллическая решетка оказывается намного прочнее предыдущей.

Определить удельную теплоту возможно только путем эксперимента, а ее основные значения уже давно установлены. Например, для спирта это 0,9*106, а для воды 2,3*106.

Изменяется удельная теплота парообразования воды и в зависимости от давления. Здесь наблюдается как раз обратная зависимость – когда давление воды увеличивается, снижается значение удельной теплоты парообразования.

При атмосферном давлении в 760 мм рт. ст. удельная теплота парообразования равна 2258 кДж/кг.

От давления зависит также и температура кипения воды – она уменьшается при понижении давления и, наоборот, увеличивается при его повышении, и может достичь своего максимального значения 374,15 °С.

Характерным примером может явиться покорение альпинистами высоких гор.

На особых высотах (более 3000 м) из-за пониженного атмосферного давления, уменьшается и температура кипения воды (до 90°С), что усложняет процесс приготовления еды, поскольку требуется больше времени, чтобы произвести термическую обработку пищи.

А на более высоких местностях (около 7000 м.) готовить еду становится практически невозможно из-за падения температуры кипения до 50 °С.

При рассмотрении температуры воды необходимо упомянуть еще одну физическую величину – удельную теплоемкость. Она равняется количеству теплоты, необходимому для передачи единичной массе вещества, чтобы изменить его температуру на единицу.

Если теплота не сопровождается изменением температуры при изменении своего состояния, такая теплота называется скрытой. Скрытая теплота может наблюдаться как раз при парообразовании.

Она также отличается при разных жидкостях и изменяется в зависимости от давления.

При увеличении атмосферного давления и как следствие увеличении температуры жидкости, уменьшается скрытая теплота парообразования.

Строение молекулы в различных агрегатных состояниях

Вода может быть в нескольких состояниях:

• Жидком. Это ее преимущественное состояние в нормальных условиях. Жидкая вода образует многочисленные реки, ручьи, озёра, Мировой океан.
• Твердом – это лед, а его кристаллы часто образуют иней или снег.
• Газообразном — водяной пар.

Существуют также и переходные состояния жидкости, которые возникают при замерзании или испарении.

Примечательно, что различные формы воды могут одновременно находиться рядом и даже взаимодействовать, например реки с ледниками, айсберги с морской водой, облака на небе с водяным паром.

Строение молекулы воды, водородная связь способствует расположению молекул воды. Рассмотрим особенности каждого агрегатного состояния по отдельности.

Лед

Представляет собой твердое состояние воды.

Молекулы воды образуют слои, причём каждая молекула связана с тремя молекулами в своём слое и с одной молекулой соседнего слоя. Расстояние между атомами кислорода ближайших молекул равно 0,276 нм.

Атом кислорода связан с четырьмя атомами водорода: с двумя, расположенными на расстоянии 0,096 — 0,102 нм посредством валентных связей, и с двумя другими, находящимися на расстоянии 0,174 — 0,180 нм посредством водородных связей.

Жидкая вода

В отличие от структуры льда структура жидкой воды исследована ещё недостаточно.

Предполагается, что жидкая вода по своему строению представляет нечто среднее между кристаллами льда и паром.

В результате изучения молекулы воды с помощью инфракрасных и рентгеновых лучей было видно, что при температуре близкой к точке замерзания, молекулы жидкой воды собираются в небольшие группы, практически так, как в кристаллах.

При температуре близкой к точке кипения они располагаются более свободно.

Это газообразное агрегатное состояние воды.

При данном состоянии молекула воды не имеет структуры и состоит преимущественно из мономерных молекул воды, которые находятся на расстояние относительно друг друга.

Какое строение имеет молекула воды

Долгое время химики считали воду простым соединением, не вступающим в сложные реакции.

Состав воды как сложного вещества был установлен Лавуазье в 1783 г.

Одна молекула воды состоит из трех атомов: двух атомов водорода и одного атома кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. Химическая формула: H₂O

Характерные свойства ковалентной связи — направленность, насыщаемость, полярность, поляризуемость. Они определяют химические и физические свойства соединений.

По форме молекула воды напоминает равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два атома водорода.Связь между атомом кислорода и атомами водорода полярная, т.к. кислород притягивает электроны сильнее, чем водород.

Межъядерные расстояния О—Н близки к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно 0,15 нм, угол между связями Н—О—Н равен 104,5°.

Молекула воды имеет два положительных и два отрицательных полюса и поэтому в большинстве случаев ведёт себя как диполь (т.е. на одной стороне – положительный заряд, на другой – отрицательный)

Значения эффективных зарядов на атомах составляет ±0,17 от заряда электрона.

Водородная связь

В жидкой воде происходит ассоциация молекул, т. е. соединение их в более сложные агрегаты за счёт особой химической связи, которая называется водородной.

Особенностями водородной связи, по которым её выделяют в отдельный вид, является её не очень высокая прочность.

Водородная связь также играет важную роль в процессах растворения, поскольку растворимость зависит и от способности соединения давать водородные связи с растворителем. В результате содержащие ОН-группы такие вещества, как сахар, глюкоза, спирты, карбоновые кислоты, как правило, хорошо растворимы в воде.

На картинке № 2 показано образование димера воды с одной водородной связью.

Димер — это две молекулы Н2О, соединенные водородной связью. Связь между молекулами воды водородная.

Каждая молекула способна образовать четыре водородные связи: две между неподеленными электронными парами её атома кислорода и атомами водорода соседних молекул и ещё две – между атомами водорода и атомами кислорода двух других молекул.

Энергия водородной связи может изменяться от 17 до 33 кДж/моль.

Ответы на распространенные вопросы

Самое большое количество содержит воздух, который сформировался над Черным морем, так как температура в этих широтах намного выше

Можно ли увидеть водяной пар

Настоящий пар прозрачен и невидим.

От чего зависит скорость испарения

Скорость испарения зависит от рода жидкости. Быстрее испаряется та жидкость, молекулы которой притягиваются друг к другу с меньшей силой.

Если листок бумаги смочить в одном месте эфиром, а в другом водой, то мы заметим, что эфир испарится значительно быстрее, чем вода.

Парциальное давление

Атмосферный воздух состоит из водяного пара и смеси различных газов. Давление, которое производил бы только водяной пар, при исключении всех других элементов называют парциальным давлением (упругостью).

Формула для расчета. Закон парциальных давлений газов (Закон Дальтона)

Давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений, входящих в нее газов.

Где p1, p2, p3+pn – парциальное давления, производимое каждым газом, входящим в состав смеси.

Значение выражается в мбар или мм. ртутного столба. Отвечает за влажность воздуха, атмосферное давление.

Нормальное атмосферное давление составляет 760 мм ртутного столба.

При снижении атмосферного давления повышается влажность воздуха, возможны осадки и повышение температуры воздуха.

Атмосферное давление важный показатель, который напрямую влияет на влажность воздуха, состояние людей (метеозависимых), температуру кипения.

Например, в горах при подъеме над поверхностью Земли, температура кипения воды падает, так как снижается атмосферное давление. На Эльбрусе, самой высокой вершине Европы (5642), вода закипит при 80,8 °С.

Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара содержится в нем.

В 1 м 3 воздуха при температуре +20 °С может содержаться 17 грамм

При Температуре -20 °С – только 1 грамм.

Масса водяного пара

Массу можно определить из уравнения Менделеева-Клапейрона.

pV = (m/M . RT), где

р — давление насыщенного водяного пара;

V – его объём;

М — молярная масса пара;

R — газовая постоянная;

Т — температура пара.

Как образуется водяной пар

Образуется двумя способами, в результате испарения и кипения. Рассмотрим более подробно каждый из них.

• Испарение. Пар поступает в атмосферу, испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений. В атмосфере конденсация водяного пара приводит к образованию облаков, тумана и осадков, а десублимация – снега;
• Кипение. Пар образуется по всему объему жидкости.

Испарение происходит при любой температуре, кипение — при одной, определенной для текущего давления. Когда процесс кипения начался, то, несмотря на продолжающийся подвод тепла, температура жидкости изменяется незначительно, пока вся жидкость не превратится в пар.

Белый или прозрачный

Многие люди задаются вопросом: водяной пар белый или прозрачный? Можно его увидеть?

В повседневной жизни при кипении воды в чайнике мы часто видим белый дымок, который вырывается из носика. Некоторые люди считают его паром. На самом деле – это туман (результат конденсации водяного пара).

Настоящий пар невидим глазу, он прозрачный, безвкусный. Не имеет постоянной формы, запаха.

Основное содержание наблюдается в нижних слоях атмосферы (тропосфера). Пар может переходить в жидкое состояние. Данное явление мы часто наблюдаем в повседневной жизни, когда оконные стекла в комнате запотевают. Это значит, что водяной пар в тёплом воздухе комнаты коснулся холодного стекла, сгустился и превратился в мельчайшие капельки воды. Явление называют конденсацией.

Водяной пар принимает непосредственное участие в круговороте воды в природе. С его помощью образуются: облака, тучи, туман. Наибольшее скопление наблюдается в тропосфере.

В настоящий момент пар часто используют для бытовых нужд и производства. Среди наиболее известных устройств с его применением можно отнести:

• утюги;
• паровозы;
• пароходы;
• паровые котлы;
• с его помощью вращают турбины генераторов на электростанции, тушат пожары.

Подводим итоги

Вода необходима для жизни всего живого на Земле. Она участвует в мировом круговороте воды в природе. Благодаря испарению с поверхности водоемов, почвы, растений образуются облака. Затем они выпадают в виде дождя, снега, града, питая собой подземные воды и родники. Родниковые воды по рекам попадает в море.

Таким образом, количество воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы — это и есть круговорот воды в природе.

Уникальное строение молекулы воды помогает ей трансформироваться в три агрегатных состояния.

При замерзании воды ее молекулы собираются в небольшие группы. При испарении находится на расстоянии относительно друг друга. Жидкая вода по своему строению представляет нечто среднее между кристаллами льда и паром.

Заключение

Водяной пар невидим, не имеет вкуса, постоянной формы, цвета и запаха. На поверхности нашей планеты он выполняет важную функцию терморегуляции. От него зависит, какой будет климат, выпадет дождь и роса.

Пар непосредственный участник круговорота воды в природе. Он испаряется с поверхности океанов, рек, болот, почвы, растений и поступает в воздух, образовывая облака, тучи и лед. С помощью конденсации он снова превращается в воду.

Подготовлено специалистами www.vodasila.ru