I хэсэг
УСНЫ САЙН ЗАСАГ
БҮЛЭГ 1. УСНЫ ТУХАЙ ЗАРИМ МЭДЭЭЛЭЛ

Усны гажиг

Мөсний найрлагад трихидролын молекулууд давамгайлж, усны уурын найрлагад гидролийн молекулууд давамгайлдаг (100 хэмээс дээш температурт), дусал шингэн усанд - гидрол, дигидрол, трихидролын холимог, тэдгээрийн харьцаа өөрчлөгддөг. температуртай.

Усны бүтцийн онцлогоос шалтгаалан дараахь гажиг үүсдэг.

1) усны хамгийн өндөр нягтрал нь 4 ° C, температур 0 ° C хүртэл буурч эсвэл 100 ° C хүртэл нэмэгдвэл нягтрал нь буурдаг;

2) хөлдөөх үед усны хэмжээ ойролцоогоор 10% -иар нэмэгдэж, хатуу фаз нь шингэнээс хөнгөн болдог;

3) ус нь өндөр дулаан багтаамжтай бөгөөд энэ нь температур 40 ° C хүртэл нэмэгдэх тусам буурч, дараа нь дахин нэмэгддэг;

4) ус нь маш өндөр хувийн дотоод энергитэй (318.8 Ж/кг);

5) ус 0 ° С-т хөлддөг, даралт ихсэх тусам хөлдөх цэг нь буурч, 211.5 МПа даралттай үед хамгийн багадаа (-22 ° C) хүрдэг;

6) ус нь 100 ° C-ийн температурт хамгийн их дулаан (2156 Ж/кг) байна;

7) ус нь 20 ° C-д хамгийн их диэлектрик тогтмол байдаг;

8) ус бусад шингэнтэй харьцуулахад гадаргуугийн хурцадмал байдал хамгийн өндөр байдаг.

Ус шүлттэй харьцахдаа хүчил шиг, хүчилтэй харилцан үйлчлэхэд суурь шиг ажилладаг. Идэвхтэй металл ба усны урвалын явцад устөрөгч ялгардаг. Ус нь зарим давстай харилцан үйлчилж, солилцооны задрал (гидролиз) процессыг үүсгэдэг.

7. Усны хэвийн бус байдал

Химийн цэвэр ус нь бусад байгалийн биетүүд болон химийн аналогуудаас (Менделеевийн үечилсэн системийн 6-р бүлгийн элементүүдийн гидридүүд) болон бусад шингэнээс эрс ялгагдах олон шинж чанартай байдаг. Эдгээр онцгой шинж чанаруудыг усны гажиг гэж нэрлэдэг.

Эрдэмтэд ус, ялангуяа түүний усны уусмалыг судалж үзээд ус нь зөвхөн түүнд л байдаг хэвийн бус - гажиг шинж чанартай гэдэгт дахин дахин итгэлтэй байсан, Эрхэмсэг ноён - Ус нь бидэнд амьдрал, сэтгэн бодох чадварыг өгсөн. Байгаль, янз бүрийн технологи, эцэст нь бидний өдөр тутмын амьдралд усны ийм танил, байгалийн шинж чанарууд нь давтагдашгүй, давтагдашгүй байдаг гэж бид сэжиглэдэггүй.

Нягт

Биосферийн хувьд усны онцгой чухал шинж чанар нь хөлдөх үед эзлэхүүнээ багасгах биш харин нэмэгдүүлэх чадвар юм. нягтралыг багасгах. Үнэн хэрэгтээ аливаа шингэнийг хатуу төлөвт шилжүүлэх үед молекулууд хоорондоо ойртож, хэмжээ нь буурч байгаа бодис өөрөө нягт болдог. Тиймээ, асар их ялгаатай шингэнүүдийн хувьд, гэхдээ ус биш. Ус бол энд үл хамаарах зүйл юм. Хөргөх үед ус эхлээд бусад шингэн шиг ажилладаг: аажмаар өтгөрч, эзэлхүүнийг нь бууруулдаг. Энэ үзэгдлийг +3.98 хэм хүртэл ажиглаж болно. Дараа нь температурыг 0 хэм хүртэл бууруулснаар бүх ус хөлдөж, эзэлхүүн нь нэмэгддэг. Үүний үр дүнд мөсний хувийн жин уснаас бага болж, мөс хөвдөг. Хэрэв мөс хөвөхгүй, харин живсэн бол бүх усны биетүүд (гол, нуур, тэнгис) ёроолдоо хөлдөж, ууршилт огцом буурч, цэнгэг усны бүх амьтан, ургамал үхэх болно. Дэлхий дээрх амьдрал боломжгүй болно. Ус бол дэлхий дээрх цорын ганц шингэн бөгөөд мөс нь усны эзэлхүүнээс 1/11-ээр их байдаг тул мөс нь живдэггүй.

Гадаргуугийн хурцадмал байдал

Дугуй бөмбөлөг ус нь маш уян хатан байдаг тул бороо орж, шүүдэр унадаг. Шүүдэр дуслыг хадгалж, аливаа шалбааг дахь усны гадаргуугийн давхаргыг уян харимхай, харьцангуй бат бөх болгодог энэ гайхалтай хүч юу вэ?

Хэрэв ган зүүг таваг руу асгасан усны гадаргуу дээр болгоомжтой байрлуулбал зүү живдэггүй гэдгийг мэддэг. Гэхдээ металлын хувийн жин нь усныхаас хамаагүй их байдаг. Усны молекулууд нь гадаргуугийн хурцадмал хүчээр холбогддог бөгөөд энэ нь таталцлын хүчийг даван туулж хялгасан судсыг дээш өргөх боломжийг олгодог. Усны энэ өмч байхгүй бол дэлхий дээрх амьдрал бас боломжгүй байх байсан.

Дулааны багтаамж

Дэлхий дээр ямар ч бодис ус шиг их дулааныг шингээж, байгальд өгдөггүй. Усны дулааны багтаамж нь гангаас 10 дахин, мөнгөн уснаас 30 дахин их байдаг. Ус нь дэлхийг дулаацуулдаг.

Тэнгис, далай, хуурай газрын гадаргуугаас жилд 520,000 шоо км ус ууршдаг бөгөөд энэ нь өтгөрүүлсэн үед хүйтэн, туйлын бүс нутагт их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг.

Хүний биед ус 70-90% байдаг. биеийн жингээс. Хэрэв ус одоогийнх шиг дулааны багтаамжгүй байсан бол халуун, хүйтэн цуст организмд бодисын солилцоо боломжгүй байх байсан.

Ус нь хүний ​​биеийн температур болох +37°С-д тохирсон "температурын худаг"-д хамгийн амархан халж, хамгийн хурдан хөргөдөг.

Усны өөр хэд хэдэн хэвийн бус шинж чанарууд байдаг:

Ямар ч шингэн хийг ус шиг шуналтай шингээдэггүй. Гэхдээ тэр бас амархан өгдөг. Бороо нь агаар мандлын бүх хорт хийг уусгадаг. Ус бол түүний байгалийн хүчтэй шүүлтүүр бөгөөд агаар мандлыг бүх хортой, хорт хийнээс цэвэршүүлдэг. Усны өөр нэг гайхалтай шинж чанар нь түүнд соронзон орон үйлчлэхэд илэрдэг. Соронзон эмчилгээнд хамрагдсан ус нь давсны уусах чадвар, химийн урвалын хурдыг өөрчилдөг.

Гэхдээ усны хамгийн гайхалтай шинж чанар бол бараг бүх нийтийн уусгагчийн өмч юм. Хэрэв зарим бодисууд түүнд уусдаггүй бол энэ нь амьдралын хувьсалд асар их үүрэг гүйцэтгэсэн: хамгийн гол нь анхдагч биологийн мембраны гидрофобик шинж чанар нь усны орчинд үүсэх, хөгжихөд амьдрал өртэй байдаг.

Мэдэгдэж байгаа болон үл мэдэгдэх ус. усны санах ой

Бромын ус нь усан дахь Br2-ийн ханасан уусмал (Br2-ийн жингийн 3.5%) юм. Бром ус нь исэлдүүлэгч бодис, аналитик химийн броминжуулагч бодис юм. Аммиакийн ус - коксын түүхий хий устай шүргэлцэхэд үүсдэг...

Ус нь химийн процессын урвалж ба орчин (усны хэвийн бус шинж чанар)

Орчин үеийн шинжлэх ухаан, технологид усны үүрэг маш их байна. Усны хэрэглээний зарим хэсгийг энд харуулав. 1. Хөдөө аж ахуйд ургамал услах, мал тэжээхэд 2. Химийн үйлдвэрт хүчил, суурь, органик бодис авах. 3...

Амьдрал өгдөг ус

Ус бол дэлхий дээр амьдрал оршин тогтнох боломжийг тодорхойлдог хамгийн чухал химийн нэгдэл юм. Хүний өдөр тутмын ундны усны хэрэглээ дунджаар 2 литр орчим...

Устөрөгч бол ирээдүйн түлш юм

Жингүйдэл дахин нотлогдсон дараагийн асуудал бол түлшний эсэд үүссэн усыг зайлуулах асуудал байв. Үүнийг арилгахгүй бол электродыг хальсаар бүрхэж, хий хүрэхэд хүндрэл учруулна ...

Усны мэдээлэл-бүтцийн санах ой

Усны молекул нь туйлуудад эерэг ба сөрөг цэнэг агуулсан жижиг диполь юм. Хүчилтөрөгчийн цөмийн масс ба цэнэгийн хэмжээ устөрөгчийн цөмөөс их байдаг тул электрон үүл нь хүчилтөрөгчийн цөм рүү агшдаг...

Усны хатуулгийг комплексометрийн аргаар тодорхойлох

Кальци өргөн тархсан тул түүний давс нь байгалийн усанд бараг үргэлж байдаг. Байгалийн кальцийн давсуудаас зөвхөн гипс нь усанд бага зэрэг уусдаг боловч хэрэв усанд нүүрстөрөгчийн давхар исэл ...

Ууршуулах үйлдвэрийн тооцоо, сонголт

Gv нь конденсаторын дулааны балансаас тодорхойлогддог: Gv \u003d W3 (hbk-cvtk) / cv (tk-tn), энд hbk нь барометрийн конденсатор дахь уурын энтальпи юм; tn = 200C - хөргөлтийн усны анхны температур; Cv \u003d 4 ...

Давхар бүрхүүлтэй ууршуулах үйлдвэрийн тооцоо, зураг төсөл

Хөргөлтийн усны хэрэглээ GВ-ийг конденсаторын дулааны балансаас тодорхойлно: , энд IБК - барометрийн конденсатор дахь уурын энтальпи, J?kg; tn - хөргөх усны анхны температур, 0С...

Сорбцийн усны боловсруулалт

Үйлдвэрлэлд технологийн процессын шаардлагаас хамааран суурилуулсан. Үйлдвэрлэлд ашигласан ус...

Сорбцийн усны боловсруулалт

Дулаан солилцуур, түүнчлэн дамжуулах хоолойд бактерийн биологийн бохирдол үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд өдөрт 3-4 удаа ус хлоржуулах ажлыг үе үе 40-60 минутын турш хийхийг зөвлөж байна ...

Сорбцийн усны боловсруулалт

Усны агааржуулалтын хамгийн түгээмэл төрлүүдийн нэг бол түүнийг зөөлрүүлэх явдал юм. Хатуулаг давсыг арилгах анхны үйлдвэрлэлийн арга бол сод-шохой ...

Кальцийн сульфат, талст гидрат, усгүй давс

Гайхамшигтай бодис - ус

Ус судлал нь байгалийн ус, тэдгээрийн агаар мандал, литосфертэй харилцан үйлчлэл, түүнчлэн тэдгээрт тохиолддог үзэгдэл, үйл явц (ууршилт, хөлдөх гэх мэт) зэргийг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Ус судлалын судалгааны сэдэв бол далай дахь усан мандлын бүх төрлийн ус юм ...

Ус. Усны хэвийн бус шинж чанар, тэдгээрийн шалтгаанууд

Ус бол бүх нийтийн уусгагч учраас усны шинж чанарыг анхаарч үзээрэй. Дэлхий дээрх хамгийн түгээмэл бодис бол ϶ᴛᴏ ус юм. Дэлхийн гадаргуугийн бараг 3/4 нь усаар бүрхэгдсэн байдаг. Энэ нь амьд организмд химийн процесс явагддаг орчин бөгөөд өөрөө биохимийн процесст оролцдог.

Ус бол амьдралын бүхий л үйл явцын гол хурдасгуур юм. Бидний биеийн 65-75% ус байдаг. Хүний өдөр тутмын усны хэрэгцээ 2-6 литр байдаг бөгөөд үүнээс хамааралтай байх нь хоол хүнснээс хамаагүй хүчтэй байдаг. Олон төрлийн хоол хүнс (хүнсний ногоо, жимс жимсгэнэ, сүү, мах) 95-65% ус байдаг. Хүн төрөлхтөн байгалийн усыг хэрэгцээндээ өргөнөөр ашигладаг. Усны гол хэсэг нь далайд унадаг. Ашиглах боломжтой цэвэр усны нөөц нь гидросферийн эзлэхүүний 0.15% байна.

физик шинж чанар. Энэ нь өнгө, үнэргүй шингэн юм. Физик-химийн шинж чанаруудыг авч үзье ( гажиг) ус.

1. Ус нь уусгагчийн хувьд хэт туйлшралтай байдаг.

μ \u003d 1.84 10 -29 Клм (H 2 S - µ \u003d 0.93 10 -29 Клм-ийн хувьд).

2. Ус нь хэвийн бус өндөр дулаан багтаамжтай c = 75.3 Дж / моль К, спирт нь 1.5 дахин их байдаг, үүнтэй холбоотойгоор шөнийн цагаар болон зуны улиралд өвлийн улиралд шилжих үед удаан хөргөж, урвуу шилжилтийн үед халдаг. аажмаар дээш, t .O. бөмбөрцөг дээрх температурыг зохицуулах. Уснаас бусад аливаа бодисыг 0-ээс 37 хэм хүртэл халаахад дулааны багтаамж нэмэгдэж, усны хувьд буурч, дараа нь нэмэгддэг. Энэ нь 37 ° C-д биеийн температурыг хадгалахын тулд бие нь бага энерги зарцуулдаг.

3. Хэвийн бус өндөр температур Tmelt = 0 o C ба температур Tboil = 100 o C аналогитай харьцуулахад.

4. 0 хэмд ус хөлддөг. Мөсний нягт нь уснаас бага байдаг. Үүний зэрэгцээ мөсний хэмжээ 9% -иар нэмэгддэг Бусад бодисын хувьд энэ нь багасдаг.

5. Хатуу төлөвөөс шингэн төлөвт шилжих үед усны нягт багасдаггүй, харин нэмэгддэг. Усыг 0-ээс 4 хэм хүртэл халаахад түүний нягт нь бас нэмэгддэг. Усны нягт нь 4 o C - ρ = 0.998 г / см 3 үед хамгийн их утгад хүрдэг.

Аномали нь усны молекулын бүтэц, тэдгээрийн хооронд устөрөгчийн холбоо үүсэхтэй холбоотой юм.

Усны молекул нь өнцгийн бүтэцтэй. Усны молекул дахь хүчилтөрөгчийн атом нь sp 3 - эрлийзжих төлөвт байна. Энэ шалтгааны улмаас холболтын өнцөг нь тетраэдралтай ойролцоо байна (109 o 28 ").

Устөрөгчийн холбоо үүсэх нь молекулуудын нэгдэлд хүргэдэг. Хүчилтөрөгчийн атом бүр хоёр устөрөгчийн холбоо үүсэхэд оролцдог. Талсжих үед молекулууд давхарга үүсгэдэг бөгөөд тус бүр нь тухайн давхарга дахь гурван молекул болон зэргэлдээх молекулуудын аль нэгтэй холбогддог. Энэ нь хоосон зай үүсэхэд хүргэдэг.

Мөс хайлах үед устөрөгчийн холбоосын зөвхөн хэсэг нь устаж, усны хэмжээ багасдаг. 0 хэмд ус нь мөсөн бүтцийн үлдэгдлийг агуулдаг. 0-ээс 4 хэм хүртэл мөс устаж, усны нягтрал нэмэгддэг.

Усны өндөр дулаан багтаамжийг устөрөгчийн холбоог таслахад шаардагдах дулаанаар тайлбарладаг.

Химийн шинж чанар. H 2 O молекул нь халуунд тэсвэртэй. 1000 ° C-аас дээш температурт энэ нь дулааны диссоциацийг үүсгэдэг, ᴛ.ᴇ. задрал

H 2 O ↔ 2 H 2 + O 2

Энэ процесс нь дулааныг шингээх замаар явагддаг.

Ус бол маш идэвхтэй бодис юм. Олон металл ба металл бус исэлүүд нь H 2 O-тэй нийлж дараахь зүйлийг үүсгэдэг.

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Идэвхтэй металлууд нь устай урвалд орж H2 ялгаруулдаг.

Ус нь химийн идэвхжилгүй бодисуудтай нэгдэл үүсгэдэг (ксенон гидрат - Xe 6 H 2 O). Xe нь H 2 O бүтэц дэх молекул хоорондын зайг дүүргэж, нэгдлүүдийг үүсгэдэг клатратууд .

"Ус бол амьдрал" - бид энэ мэдэгдлийг багаасаа мэддэг байсан ч биднийг байнга хүрээлж байдаг зүйлд үргэлж ач холбогдол өгдөггүй, үүнгүйгээр бид хийж чадахгүй.

"УС" гэж юу болохыг та мэдэх үү?

"Ус, чи амтгүй, өнгөгүй, үнэргүй, чамайг дүрслэхийн аргагүй, өөрийгөө юу болохыг мэдэхгүй таашаал авдаг."

Антуан де Сент-Экзюпери.

Эхлээд энэ асуулт тийм ч энгийн биш гэдгийг ойлгохын тулд би түүхээс хэдэн жишээ хэлье!

Шастирын дагуу 1472 онд хамба лам Чарльз Хастингсийг нэр хүндтэй эмэгтэйд өвчин туссан хэргээр баривчлан байцаажээ. Хоригдсон хамба ламд өдөр бүр хуурай талх, нэг шанага ялзарсан өмхий ус л өгдөг байжээ. 40 хоногийн дараа шоронгийн дарга энэ хугацаанд лам Карл ялагдсангүй, харин эрүүл мэнд, хүч чадлыг олж авсан мэт харагдсан нь хамба ламыг муу ёрын сүнснүүдтэй холбоотой гэдэгт зөвхөн мөрдөн байцаагчдыг итгүүлсэн юм. Хожим нь хатуу эрүүдэн шүүлтийн дор Карл Хастингс өөрт нь илгээсэн сорилтуудын төлөө Их Эзэнд талархал илэрхийлж, өөрт нь авчирсан ялзарсан усны дээгүүр залбирал уншсан гэдгээ хүлээв. Үүний дараа ус нь зөөлөн амттай, цэвэр, тунгалаг болсон.

Түүхэнд сэтгэлгээний нөлөөгөөр усны бүтцийг өөрчлөх тохиолдол байдаг. Жишээлбэл, 1881 оны өвөл Лара Ливерпүүлээс Сан Франциско руу нисч байв. Аяллын гурав дахь өдөр хөлөг онгоцонд гал гарчээ. Хөлөг онгоцыг орхисон хүмүүсийн дунд ахмад Нил Кэри байжээ. Сэтгэл зовсон хүмүүс цангах өвдөлтийг мэдэрч эхэлсэн бөгөөд энэ нь цаг тутамд нэмэгддэг. Дараа нь далайгаар тэнүүчилж, эрэг дээр аюулгүй хүрч ирэхэд ахмад, бодит байдалд маш ухаалаг ханддаг хүн тэднийг юу аварсаныг дараах үгээр тайлбарлав: "Бид цэвэр ус мөрөөдөж байсан. Завины эргэн тойрон дахь ус цэнхэр далайгаас ногоон өнгөтэй цэнгэг ус болж хувирдагийг бид төсөөлж эхлэв. Би хүч чадлаа цуглуулж, шүүрэв. Би үүнийг туршиж үзэхэд энэ нь амтгүй байсан."

Биохимийн хувьд усны тухай товчхон

Ус бол дэлхий дээрх хамгийн элбэг бодис юм. Түүний хэмжээ 1018 тонн хүрч, дэлхийн гадаргуугийн тавны дөрөв орчим хувийг эзэлдэг. Ус нь дэлхийн гадаргуугийн 70 хувийг эзэлдэг. Үүнтэй ижил хэмжээгээр (70%) хүний ​​биед агуулагддаг. Үр хөврөл бараг бүхэлдээ (95%) уснаас бүрддэг бол шинэ төрсөн хүүхдийн биед 75% байдаг. Зөвхөн хөгшрөлтийн үед хүний ​​биед агуулагдах усны хэмжээ 60% байдаг.Энэ нь байгалийн нөхцөлд шингэн, хатуу (мөс) болон хий (усны уур) хэлбэрээр байдаг цорын ганц химийн нэгдэл юм. Ус нь үйлдвэрлэл, өдөр тутмын амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг; энэ нь амьдралыг хадгалахад зайлшгүй шаардлагатай. Дэлхий дээрх 1018 тонн усны ердөө 3% нь цэвэр ус бөгөөд үүний 80% нь туйлын тагтыг бүрдүүлдэг мөс учраас ашиглах боломжгүй байдаг. Усны эргэлт буюу байгаль дахь усны эргэлтэд оролцсоны үр дүнд хүн цэвэр устай байдаг. Жилд ойролцоогоор 500,000 км 3 ус ууршиж, бороо, цас хэлбэрээр хур тунадас орсны үр дүнд усны эргэлтэнд оролцдог. Онолын тооцоогоор ашиглах боломжтой цэвэр усны дээд хэмжээ нь жилд ойролцоогоор 40,000 км 3 байна. Бид дэлхийн гадаргуугаас далай, далай руу урсдаг усны тухай ярьж байна.

Усны шинж чанар нь өвөрмөц юм. Үнэр, амт, өнгөгүй тунгалаг шингэн (молекул жин - 18.0160, нягтрал - 1 г / см 3; бараг бүх металлыг исэлдүүлэх, хатуу чулуулгийг устгах чадвартай өвөрмөц уусгагч). Усыг зарим савны бөмбөлөг шиг усны молекулуудын нягт савлагаатай холбоотой шингэн гэж харуулах оролдлого нь энгийн бодит өгөгдөлтэй нийцэхгүй байв. Энэ тохиолдолд усны хувийн жин 1 г/см 3 биш харин 1.8 г/см 3-аас их байх ёстой.

Бөмбөрцөг хэлбэрийн усны дуслууд нь хамгийн бага (оновчтой) эзэлхүүнтэй гадаргуутай байдаг. Гадаргуугийн хурцадмал байдал нь 72.75 дин / см. Усны дулааны хувийн багтаамж нь ихэнх бодисынхаас өндөр байдаг. Ус бага зэрэг халаахын зэрэгцээ их хэмжээний дулааныг шингээдэг.

Усны молекулын тусгай бүтцийг дэмжсэн хоёр дахь чухал нотолгоо бол бусад шингэнээс ялгаатай нь ус нь аль хэдийн мэдэгдэж байсан бөгөөд түүний диполь бүтцийг бүрдүүлдэг хүчтэй цахилгаан моменттэй байсан явдал юм. Тиймээс хүчилтөрөгчийн атомтай харьцуулахад хоёр устөрөгчийн атомын тэгш хэмийн бүтцэд усны молекулын маш хүчтэй цахилгаан момент байгаа эсэхийг төсөөлөхийн аргагүй байсан бөгөөд үүнд багтсан бүх атомыг шулуун шугамаар байрлуулж, өөрөөр хэлбэл. Н-О-Н.

Амьд организм дахь усны бүтэц нь олон талаараа мөсний болор торны бүтэцтэй төстэй байдаг. Энэ бол мөсний бүтцийг удаан хугацаанд хадгалдаг хайлсан усны өвөрмөц шинж чанарыг одоо тайлбарлаж байгаа зүйл юм. Хайлсан ус нь янз бүрийн бодисуудтай урвалд ороход ердийнхөөс хамаагүй хялбар байдаг бөгөөд бие нь бүтцийг өөрчлөхөд нэмэлт эрчим хүч зарцуулах шаардлагагүй юм.

Шингэн хэлбэрээр хөрш усны молекулуудын холбоо тогтворгүй, түр зуурын бүтэц үүсгэдэг. Хөлдөөсөн үед мөсний молекул бүр дөрвөн өөр молекултай нягт холбогддог.

Биологийн шинжлэх ухааны доктор С.В.Зенин тогтвортой урт наслалттай усны бөөгнөрөлүүдийг нээсэн. Ус бол ердийн эзэлхүүний бүтцийн шатлал юм. Эдгээр нь 57 молекулаас бүрдэх болор хэлбэртэй формац дээр суурилдаг. Энэ нь 912 усны молекулаас бүрдэх зургаан өнцөгт хэлбэртэй дээд эрэмбийн бүтэц үүсэхэд хүргэдэг. Кластеруудын шинж чанар нь гадаргуу дээр цухуйсан хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн харьцаанаас хамаардаг. Тохиргоо нь аливаа гадны нөлөөлөл, бохирдолд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Кулоны таталцлын хүч нь кластерийн элементүүдийн хооронд үйлчилдэг. Энэ нь усны бүтэцлэгдсэн төлөвийг тусгай мэдээллийн матриц гэж үзэх боломжийг бидэнд олгодог.

Усны шийдэгдээгүй шинж чанарууд

Ус бол хүний ​​оюун санаанд үргэлж агуу нууц байсаар ирсэн. Бидний оюун санаанд үл ойлгогдох олон зүйл усны шинж чанар, үйл ажиллагаанд байсаар байна. Урсдаг эсвэл урсаж буй усны урсгалыг ажигласнаар хүн мэдрэлийн болон сэтгэцийн стрессээ тайлж чаддаг. Юунаас болсон бэ? Бидний мэдэж байгаагаар ус нь ийм нөлөө үзүүлэх чадвартай бодис агуулдаггүй. Эрдэмтэд ус ямар ч мэдээлэл хүлээн авч, түүнийгээ бүрэн бүтэн байлгаж дамжуулах чадвартай гэж үздэг. Өнгөрсөн, одоо, ирээдүй нь усанд уусдаг. Усны эдгээр шинж чанаруудыг ид шид, эдгээхэд өргөнөөр ашиглаж ирсэн. Өнөөг хүртэл ардын эмч нар, эмч нар "усанд шивнэж" өвчнийг анагааж байна. Урсдаг ус нь сансар огторгуйн энергийг байнга авч, цэвэр хэлбэрээр нь дэлхийн ойр орчмын орон зайд өгдөг бөгөөд урсдаг уснаас үүссэн био талбай байнга нэмэгдэж байдаг тул урсгалын хүртээмжинд байрлах бүх амьд организмууд шингэдэг. өгөгдсөн энергийн улмаас. Усны урсгал хурдан хөдлөх тусам энэ талбар илүү хүчтэй болно. Энэ хүчний нөлөөн дор амьд организмын энергийн бүрхүүл жигдэрч, энгийн хүнд үл үзэгдэх биеийн бүрхүүлийн (аура) "эвдрэл" хаагдаж, бие эдгэрдэг.

Усны хэвийн бус шинж чанар

Усны анхны гаж шинж чанар Буцлах ба хөлдөх цэгийн аномали: Хэрэв ус - хүчилтөрөгчийн гидрид - H 2 O нь ердийн мономолекулын нэгдэл байх болно, жишээлбэл, Д.И. элементүүдийн үечилсэн системийн зургаа дахь бүлгийн түүний аналогууд. Менделеев хүхрийн гидрид H 2 S, селен гидрид H 2 Se, теллур гидрид H 2 Te, тэгвэл шингэн төлөвт ус хасах 90 хэмээс хасах 70 хэм хүртэл байх болно. Усны ийм шинж чанар нь дэлхий дээрх амьдрал юм. байхгүй байх байсан.

Усны "хэвийн бус" хайлах, буцлах цэг нь усны цорын ганц аномалиас хол байна. Биосферийн хувьд энэ нь маш чухал юм Усны нэг онцлог шинж чанар нь хөлдөх үед эзлэхүүнээ багасгах биш харин нэмэгдүүлэх чадвар юм. нягтралыг багасгах. Энэ нь усны хоёр дахь гажиг гэж нэрлэгддэг нягтын аномали. Усны энэ онцгой шинж чанарыг Г.Галилей анх анхаарч үзсэн. Аливаа шингэн (галли ба висмутаас бусад) хатуу төлөвт шилжих үед молекулууд илүү нягт байрлаж, хэмжээ нь буурч байгаа бодис өөрөө нягт болдог. Ямар ч шингэн, гэхдээ ус биш. Ус бол энд бас үл хамаарах зүйл юм. Хөргөх үед ус нь эхлээд бусад шингэн шиг ажилладаг: аажмаар өтгөрч, эзэлхүүнийг нь бууруулдаг. Ийм үзэгдлийг +4°С хүртэл (илүү нарийвчлалтай, +3.98°С хүртэл) ажиглаж болно. Энэ нь +3.98 хэмийн температурт ус хамгийн их нягтралтай, хамгийн бага эзэлхүүнтэй байдаг. Цаашид усыг хөргөх нь аажмаар буурахад биш харин эзлэхүүн нэмэгдэхэд хүргэдэг. Энэ үйл явцын жигд байдал гэнэт тасалдаж, 0 ° C-ийн температурт бараг 10% -иар эзлэхүүний өсөлтөд огцом үсрэлт үүсдэг! Тэр үед ус мөс болж хувирдаг. Хөргөх, мөс үүсэх үед усны зан үйлийн өвөрмөц шинж чанар нь байгаль, амьдралд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Усны энэ онцлог нь дэлхийн бүх усан сангууд - гол мөрөн, нуурууд, далай тэнгисийг өвлийн улиралд тасралтгүй хөлдөхөөс хамгаалж, улмаар амь насыг авардаг.

Далайн ус нь цэвэр уснаас ялгаатай нь хөргөх үед өөр өөр байдаг. Энэ нь 0 хэмд биш харин түүнд ууссан давсны агууламжаас хамааран хасах 1.8-2.1 хэмд хөлддөг. Хамгийн их нягтрал нь + 4 ° C биш, харин -3.5 ° C байна. Тиймээс энэ нь хамгийн их нягтралд хүрэхгүйгээр мөс болж хувирдаг. Хэрэв цэвэр усны биет дэх босоо хольц нь усны бүх массыг +4 хэм хүртэл хөргөхөд зогсдог бол далайн усанд босоо эргэлт нь 0 хэмээс доош температурт ч тохиолддог. Дээд ба доод давхаргын хоорондох солилцооны үйл явц тасралтгүй үргэлжилж, амьтан, ургамлын организмын хөгжилд таатай нөхцлийг бүрдүүлдэг.

Усны бүх термодинамик шинж чанарууд нь бусад бодисуудаас эрс эсвэл эрс ялгаатай байдаг.

Тэдний хамгийн чухал нь хувийн дулаан багтаамжийн гажиг. Усны хэвийн бус өндөр дулаан багтаамж нь далай, далайг манай гаригийн температурын аварга зохицуулагч болгодог бөгөөд үүний үр дүнд өвөл, зун, өдөр, шөнөгүй температурын огцом бууралт байдаггүй. Тэнгис, далай тэнгисийн ойролцоо байрладаг тивүүд нь зөөлөн уур амьсгалтай бөгөөд жилийн янз бүрийн үед температурын бууралт бага байдаг.

Ууршилтын явцад шингэсэн асар их хэмжээний дулаан агуулсан агаар мандлын хүчтэй урсгал, аварга том далайн урсгал нь манай гаригийн цаг агаарыг бий болгоход онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг.

Дулааны багтаамжийн аномали нь дараах байдалтай байна.
Аливаа бодисыг халаах үед дулааны багтаамж байнга нэмэгддэг. Тиймээ, ямар ч бодис, гэхдээ ус биш. Ус бол үл хамаарах зүйл бөгөөд энд анхны байх боломжийг алддаггүй: температурын өсөлт нь усны дулааны багтаамжийн өөрчлөлт нь хэвийн бус юм; 0-ээс 37 хэм хүртэл буурч, зөвхөн 37-аас 100 хэм хүртэл дулааны багтаамж байнга нэмэгддэг. 37 ° C-ийн температурт усны дулааны багтаамж хамгийн бага байдаг. Эдгээр температур нь хүний ​​биеийн температурын хүрээ, бидний амьдралын талбай юм. 35-41 хэмийн температурт усны физик (хүний ​​биед тохиолддог хэвийн физиологийн үйл явцын хязгаар) нь талст болон задгай усны масс тэнцүү байх үед усны өвөрмөц төлөвт хүрэх магадлалыг тодорхойлдог. бие биедээ, нэг бүтэц нөгөө рүү шилжих чадвар хамгийн их байдаг. Усны энэхүү гайхамшигтай шинж чанар нь хүний ​​бие махбод дахь эргэлт буцалтгүй биохимийн урвалын явцын ижил магадлалыг урьдчилан тодорхойлж, тэдгээрийг "хялбар хянах" боломжийг олгодог.

Ус ямар ч бодисыг уусгах онцгой чадварыг сайн мэддэг. Энд ус нь шингэний хувьд ер бусын гажигуудыг харуулж байна, юуны түрүүнд усны диэлектрик тогтмолын гажиг . Энэ нь түүний диэлектрик тогтмол (эсвэл нэвтрүүлэх чадвар) нь маш том бөгөөд 81 байдаг бол бусад шингэний хувьд 10-аас ихгүй байдагтай холбоотой юм. Кулоны хуулийн дагуу усан дахь хоёр цэнэгтэй бөөмийн харилцан үйлчлэлийн хүч нь Жишээлбэл, энэ шинж чанар нь нэгтэй тэнцэх агаартай харьцуулахад 81 дахин бага. Энэ тохиолдолд молекулын холбоосын хүч 81 дахин буурч, дулааны хөдөлгөөний нөлөөн дор молекулууд ион үүсэх замаар салдаг. Бусад бодисыг уусгах онцгой чадвартай тул ус хэзээ ч төгс цэвэр байдаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Усны өөр нэг гайхалтай гажигийг дурдах хэрэгтэй. онцгой өндөр гадаргуугийн хурцадмал байдал. Мэдэгдэж буй бүх шингэнээс зөвхөн мөнгөн ус нь гадаргуугийн хурцадмал байдал ихтэй байдаг. Энэ шинж чанар нь ус үргэлж гадаргууг багасгах хандлагатай байдагт илэрдэг. Квант механик хүчин зүйлээс үүдэлтэй усны гаднах (гадаргуу) давхаргын нөхөн олговоргүй молекул хоорондын хүч нь гаднах уян хатан хальс үүсгэдэг. Киноны ачаар уснаас хүнд олон объект усанд дүрдэггүй. Жишээлбэл, ган зүүг усны гадаргуу дээр болгоомжтой байрлуулсан бол зүү живдэггүй. Гэхдээ гангийн хувийн жин нь уснаас бараг найм дахин их байдаг. Усны дусал хэлбэрийг хүн бүр мэддэг. Гадаргуугийн өндөр хурцадмал байдал нь усыг чөлөөт уналтанд бөмбөрцөг хэлбэртэй болгох боломжийг олгодог.

Гадаргуугийн хурцадмал байдал ба чийгшил нь ус ба усан уусмалын капилляр гэж нэрлэгддэг тусгай шинж чанарын үндэс суурь юм.Капилляр нь ургамал, амьтны ертөнцийн амьдрал, байгалийн ашигт малтмалын бүтцийг бий болгох, дэлхийн үржил шимт чухал ач холбогдолтой юм. Хүний үснээс хэд дахин нарийхан сувагт ус нь гайхалтай шинж чанарыг олж авдаг. Энэ нь илүү наалдамхай болж, 1.5 дахин нягтруулж, хасах 80-70 хэмд хөлддөг.

Капилляр усны хэт хэвийн бус байдлын шалтгаан нь молекул хоорондын харилцан үйлчлэл бөгөөд тэдгээрийн нууц нь тайлагдаагүй хэвээр байна.

Эрдэмтэд, мэргэжилтнүүд гэж нэрлэгддэг зүйлийг мэддэг нүх сүвний ус . Хамгийн нимгэн хальс хэлбэрээр дэлхийн царцдасын чулуулаг, ашигт малтмал, амьд ба амьгүй байгалийн бусад объектуудын нүх, бичил хөндийн гадаргууг бүрхдэг. Бусад биетүүдийн гадаргуутай молекул хоорондын хүчээр холбогддог энэ ус нь капилляр ус шиг онцгой бүтэцтэй байдаг.

Тиймээс усны хэвийн бус, өвөрмөц шинж чанар нь амьд ба амьгүй байгальтай олон янзын харилцан үйлчлэлд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Усны шинж чанаруудын энэ бүх ер бусын шинж чанарууд нь бүх амьд биетүүдэд "азтай" байдаг бөгөөд энэ нь усыг дэлхий дээр амьдрал оршин тогтнох зайлшгүй үндэс суурь болгодог.

Мэдлэгийн санд сайн ажлаа илгээх нь энгийн зүйл юм. Доорх маягтыг ашиглана уу

Мэдлэгийн баазыг суралцаж, ажилдаа ашигладаг оюутнууд, аспирантууд, залуу эрдэмтэд танд маш их талархах болно.

Нийтэлсэн http://www.allbest.ru//

Нийтэлсэн http://www.allbest.ru//

Оршил

Ус бол бидний амьдралд хамгийн түгээмэл бөгөөд хамгийн түгээмэл бодис юм. Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухааны үүднээс авч үзвэл энэ нь хамгийн ер бусын, хамгийн нууцлаг шингэн юм. Магадгүй зөвхөн шингэн гелий л түүнтэй өрсөлдөх боломжтой. Гэхдээ шингэн гелигийн ер бусын шинж чанар (хэт шингэн гэх мэт) нь маш бага температурт (үнэмлэхүй тэгтэй ойролцоо) гарч ирдэг бөгөөд энэ нь тодорхой квант хуулиас үүдэлтэй юм. Тиймээс шингэн гели нь чамин бодис юм. Бидний оюун ухаанд ус бол бүх шингэний үлгэр жишээ бөгөөд бид үүнийг хамгийн ер бусын гэж нэрлэхэд илүү их гайхдаг. Гэхдээ усны ер бусын зүйл юу вэ? Баримт нь түүний хэвийн бус шинж чанарыг нэрлэхэд хэцүү байдаг, өөрөөр хэлбэл түүний зан байдал (температур, даралт болон бусад хүчин зүйлийн өөрчлөлтөөс хамаарч) бусад шингэний дийлэнх олонхоос эрс ялгаатай байдаг. Энэ зан үйл нь ижил төстэй бөгөөд үүнийг хамгийн ерөнхий физик зарчмуудаас тайлбарлаж болно. Ийм энгийн, хэвийн шингэнд жишээлбэл, хайлсан металл, шингэрүүлсэн хий (гелийг эс тооцвол), органик шингэн (тэдгээрийн хольц болох бензин эсвэл спирт) орно.Ус нь ихэнх химийн урвалуудад хамгийн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. ялангуяа биохимийн. Алхимичдын эртний байр суурь - "бие нь уусах хүртлээ ажиллахгүй" гэдэг нь үндсэндээ үнэн юм. Хүн ба амьтад бие махбоддоо анхдагч (бага насны) усыг нийлэгжүүлж, хүнсний бүтээгдэхүүн, эд эсийг шатаах явцад үүсгэж чаддаг. Жишээлбэл, тэмээнд агуулагдах өөх тос нь исэлдэх замаар 40 литр ус өгдөг. Ус ба амьдралын хоорондын холбоо нь маш агуу тул В.И.Вернадскийд "амьдралыг тусгай коллоид усны систем ... байгалийн усны онцгой орон" гэж үзэх боломжийг олгосон. Ус бол танил, ер бусын бодис юм. Зөвлөлтийн нэрт эрдэмтэн академич И.В.Петрянов усны тухай шинжлэх ухааны алдартай номоо "Дэлхийн хамгийн ер бусын бодис" гэж нэрлэсэн. Биологийн шинжлэх ухааны доктор Б.Ф.Сергеев "Зөөлөн физиологи" номоо усны тухай "Манай гарагийг бүтээсэн бодис" гэсэн бүлгээс эхлүүлэв. Эрдэмтэд зөв: бидний хувьд ердийн уснаас илүү чухал бодис дэлхий дээр байдаггүй бөгөөд үүний зэрэгцээ шинж чанар нь түүний шинж чанар шиг олон зөрчилдөөн, гажуудалтай ижил төрлийн бодис байдаггүй.

нягтын аномали

Мөсний нягт нь шингэн усныхаас бага, хамгийн их нягтрал нь 4 С орчим байдагтай холбоотой нягтын аномали нь усны дотоод бүтэцтэй холбоотой байдаг. Мөс хайлах үед түүний хэвийн бүтэц алдагдаж, зарим цогцолборууд устаж үгүй ​​болдог. Усанд мөсний болор тортой төстэй бүтэцтэй хэсгүүдийн хамт нэг молекулууд гарч ирдэг. Нэг усны молекулууд мөс шиг бүтэцтэй газруудад хадгалагдсан хөндийгөөр дүүргэдэг тул тогтмол бүтцийг зөрчих нь нягтрал нэмэгдэж, эзэлхүүн нь буурч дагалддаг. Температурын өсөлтөд хоёр хүчин зүйл нөлөөлдөг: дулааны тэлэлт ба ердийн мөсний бүтцийг тасалдуулах. Эзлэхүүн бага зэрэг нэмэгдэхийн зэрэгцээ дулааны тэлэлт нь молекулуудын зохион байгуулалтын эмх цэгц буурсантай холбоотой юм. 4С-т эдгээр хоёр хүчин зүйл нь үнэмлэхүй утгаараа ижил боловч үйл ажиллагааны чиглэлийн эсрэг байна. Температурын цаашдын өсөлтөөр хоёр дахь хүчин зүйлийн нөлөө буурч, дулааны тэлэлтийн нөлөө илүү тод илэрч, усны нягтрал буурдаг.

Усны нягтын гажиг нь манай гарагийн уур амьсгал, түүнчлэн амьтан, ургамлын амьдралд ихээхэн нөлөөлдөг. Гол мөрөн, нуур, далай тэнгисийн ус 4 хэмээс доош хөргөхөд энэ нь хөнгөн болж, ёроол руу орохгүй, харин гадаргуу дээр үлдэж, хөлддөг. Энэ температурт амьдрал боломжтой. Хэрэв мөсний нягт нь усны нягтралаас их байсан бол мөс үүсэх үед энэ нь ёроол руу орж, далай бүрэн хөлдөх болно, учир нь дулаан цагт нарнаас авсан дулаан нь тэдгээрийг гэсгээхэд хангалтгүй байв.

Усны нягтын аномали нь хөлдөж буй усны биед амьдардаг амьд амьтдын амьдралд чухал ач холбогдолтой юм. 4 хэмээс доош температурт усны гадаргуугийн давхаргууд нь хөргөх үед илүү хөнгөн болдог тул ёроолд живдэггүй. Тиймээс усны дээд давхарга нь хатуурч, усны биетийн гүнд 4 хэмийн температурыг хадгалж байдаг. Ийм нөхцөлд амьдрал үргэлжилсээр байна.

Тиймээс тэд нягтын гажигыг дигидролын усны хамгийн өндөр нягтралаар тайлбарлахыг оролддог.

Усны нягтрал дахь гажигийг юу тайлбарлаж байна.

Усны нягтын аномалийн нэг тайлбар нь түүний молекулуудын нэгдэх хандлагатай холбоотой бөгөөд тэдгээр нь өөр өөр бүлгүүд [Н2О, (Н2О) 2, (Н2О) 3] бөгөөд тэдгээрийн тодорхой эзэлхүүн нь

өөр өөр температурт өөр өөр байдаг тул эдгээр бүлгүүдийн концентраци нь өөр өөр байдаг тул тэдгээрийн нийт хувийн эзэлхүүн нь өөр өөр байдаг.

Эдгээрийн эхнийх нь хөдөлгөөний улмаас үүссэн нягтын гажиг нь доод нуруугаар дулааны урсгал үүсгэдэггүй гэсэн үг юм. Дээд хил дээр нягтыг өгөгдсөн бөгөөд эрэг дээр (x 0) хэвтээ дулааны урсгалын хэвийн бүрэлдэхүүнийг тэг гэж үзнэ. Ус үл нэвтрэх, гулсахгүй байх нөхцлөөс шалтгаалан эрэг дээрх хурд болон ба болон алга болох ёстой. Гидростатикийн ойролцоо тооцоолол нь динамикийг маш хялбаршуулдаг тул гулсахгүй нөхцөл нь ба; биелэх боломжгүй.

Гуравдагч ба хоёрдогч спиртүүд нь өндөр температурт уурын нягтын гажиг шинж чанартай байдаг (B. Гуравдагч спиртүүд (Cj2 хүртэл) дагуу тодорхойлох) ус болон задралын улмаас нафталин (218e) буцалгах цэгт молекулын жингийн зөвхөн хагасыг өгдөг. ба алкилен, хоёрдогч спирт (C9 хүртэл) ижил гажигтай байдаг, гэхдээ.

Ажлын эерэг шинж тэмдэг нь усны нягтралын гажигтай холбоотой байх ёстой.

Хэрэв Гребийн үзэж байгаачлан Гэгээн Клэр Девиллийн ажил нь нэг талаас уурын нягтрал дахь ажиглагдсан гажигийг тайлбарлахад хувь нэмэр оруулж, улмаар Авогадрогийн онолыг шууд бусаар баталгаажуулсан бол нөгөө талаас,

Нөгөөтэйгүүр, эдгээр бүтээлүүд нь тодорхой урвалын мөн чанарыг тодруулахад хувь нэмэр оруулсан тул химийн хамаарлыг судлахад түлхэц болсон.

Усны хувьд (64) тэгшитгэл нь нягтын гажигтай болох нь мэдэгдэж байгаа тул 4 хэм хүртэл зөв үр дүнг өгдөг. 4-т усны нягтрал хамгийн их, 4-ээс доош бол нягтралын нарийн тархалт ажиглагдаж байгаа бөгөөд энэ тэгшитгэлд тооцогдохгүй.

(8.3.56)-ын дагуу X параметр нь (L / LH) 2 харьцааны хэмжүүр бөгөөд тэгш бус байдал (8.3.19 a) нь даралтаас үүссэн нягтын гажигуудыг харьцуулсан жижиг масштабаар хольсон гэсэн үг юм. Л.

Үндсэн давхраажилтын үед шилжилтийн салхины эерэг муруйлт ба дотоод бүс дэх босоо хөдөлгөөн нь бүхэл бүтэн бүсэд нягтын эерэг гажиг үүсгэдэг бөгөөд үүнд гадаргуу дээрх дулааны урсгалын улмаас нягтын гажиг нэмэгддэг. .

Хэрэв олон талтуудын доторх холбоо нь олон талтуудын хоорондын холбооноос хамаагүй хүчтэй байвал хайлмалд зөвхөн эдгээр нь эмх замбараагүй байх тул олон талт хэлбэрийн нэгжүүд хайлмагт байх болно. Шингэн Al-Fe хайлш дахь нягтын зарим аномали нь энэ таамаглалыг дэмжиж байгаа бололтой.

Агаар мандалд бүсчилсэн урсгалын хувьд ийм үндсэн төлөвийн тогтвортой байдлын асуудлын томъёоллыг өгөх болно. Далайн тохиолдлыг асуудлыг боловсруулахтай холбоотой бүх зүйлд агаар мандлын асуудлын онцгой тохиолдол гэж үзэж болох бөгөөд ps (z) нягтын стандарт профайлыг тогтмол нягтын утгаар сольж, атмосферийг солих замаар олж авдаг. хасах тэмдгээр авсан далайн нягтын аномали дахь боломжит температурын аномали.

Даралтын өсөлт нь усны хамгийн их нягтыг бага температур руу шилжүүлдэг. Тиймээс 50 атм-д хамгийн их нягтрал нь 0 С-ийн ойролцоо ажиглагддаг. 2000 атм-аас дээш бол усны нягтын гажиг арилдаг.

Тиймээс өргөн температурын мужид устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн хамгийн эрч хүчтэй нэгдэл бол ус юм. Энэ нь дэлхий дээр далай, далай, мөс, уур, манан үүсгэдэг, агаар мандалд их хэмжээгээр агуулагддаг бөгөөд чулуулгийн давхаргад ус нь хялгасан болон талст гидрат хэлбэрээр илэрхийлэгддэг. Ийм тархалт, ер бусын шинж чанар (ус ба мөсний нягтын гажиг, молекулуудын туйлшрал, электролитийн диссоциацийн чадвар, гидрат, уусмал үүсгэх чадвар гэх мэт).

усыг идэвхтэй химийн бодис болгох, үүнтэй холбоотойгоор бусад олон тооны нэгдлүүдийн шинж чанарыг ихэвчлэн авч үздэг.

Шингэн нь халах үед мэдэгдэхүйц өргөжих хандлагатай байдаг. Зарим бодисын хувьд (жишээлбэл, ус) изобар тэлэлтийн коэффициентийн утгын онцлог шинж чанар байдаг. Илүү өндөр даралттай үед хамгийн их нягтрал (хамгийн бага хувийн эзэлхүүн) бага температур руу шилжиж, 23 МПа-аас дээш даралттай үед усны ойролцоох нягтын гажиг арилдаг.

Ба нь дунд өргөрөгт 800 м-ээс халуун орны болон туйлын бүсэд 200 м хүртэл хэлбэлздэг термоклины гүнтэй сайн тохирч байгаа тул энэхүү тооцоо нь урам зоригтой байна. 50-ийн гүн нь далайн гүнээс хамаагүй бага тул термоклиныг хилийн давхарга гэж үзэх нь зүйтэй юм; Үүний дагуу доод хил дээр хилийн нөхцөлийг тогтоохдоо BO-ээс их гүн дэх температур нь хэвтээ нэгэн төрлийн тархалт руу асимптотоор ханддаг гэж бид үзэж болно. Хэмжээ r нь аль хэдийн D-тэй тэнцүү байгаа тул эхийг гадаргуу руу шилжүүлж, далайн гадаргуугаас r-ийг хэмжих нь тохиромжтой. Тиймээс z - - үед нягтын аномали задарч, Экманы давхаргын доод хил дээр үүссэн босоо хурдыг априори өгч чадахгүй шиг хараахан үл мэдэгдэх асимптот утга руу чиглэх ёстой.

Байнгын UE-ийг толгод дээрх нөхцөл байдлаас тодорхойлох ёстой. Гидростатик давхаргад босоо хөдөлгөөнөөр (La S / E) үүссэн том нягтралын градиентийн улмаас ux нь vj-ээс хамаагүй их байна. Үүний зэрэгцээ, v нь гулсахгүй байх нөхцлийг f x 0 гэж хангах ёстой. Vn нь тэгтэй тэнцүү, улмаар өөрөө. Хэрэв бид дотоод бүсэд нягтын босоо холилдох нь босоо хөдөлгөөний нөлөөг тэнцвэржүүлдэг бол гидростатик давхаргад босоо хөдөлгөөнөөс үүссэн нягтын аномали нь зөвхөн хэвтээ холилтын нөлөөгөөр тэнцвэрждэг гэдгийг санах юм бол энэ бэрхшээлийг арилгах болно. Тиймээс дотоод бүс ба гидростатик давхаргын хооронд босоо болон хэвтээ тархалт нь адилхан чухал байдаг завсрын бүс байх ёстой. (8.3.20)-аас харахад энэ хэсэг нь хэвтээ Lff хуваарьтай тул А масштабаар тооцсон нь нэгтэй тэнцүү байна.

Та бүхний мэдэж байгаагаар ус тэг температураас халах үед агшиж, 4 хэмийн температурт хамгийн бага эзэлхүүнтэй, үүний дагуу хамгийн өндөр нягтралд хүрдэг. Техасын их сургуулийн судлаачид зөвхөн харилцан үйлчлэлийг тооцдоггүй тайлбарыг санал болгов. хамгийн ойрын усны молекулууд, гэхдээ бас алслагдсан молекулууд. Мөс болон усанд мэдэгдэж байгаа бүх 10 хэлбэрт хамгийн ойрын молекулуудын харилцан үйлчлэл ижил байдлаар явагддаг. Илүү алслагдсан молекулуудын харилцан үйлчлэлийн хувьд нөхцөл байдал өөр байна. Шингэн үе шатанд нягтралын гажиг байгаа температурын мужид өндөр нягтралтай төлөв илүү тогтвортой байдаг. Эрдэмтдийн тооцоолсон нягт ба температурын муруй нь усны хувьд ажиглагдсантай төстэй юм.

Цэвэр ус тунгалаг, өнгөгүй. Энэ нь ямар ч үнэр, амтгүй. Усны амт, үнэрийг түүнд ууссан хольцоор өгдөг. Олон тооны физик шинж чанарууд, тэдгээрийн цэвэр усны өөрчлөлтийн шинж чанар нь хэвийн бус байдаг. Энэ нь эдгээр процессуудын хайлах, буцалгах цэг, энтальпи, энтропид хамаарна. Усны нягтын температурын өөрчлөлт нь мөн хэвийн бус юм. Ус нь 4 С-ийн хамгийн их нягттай байдаг. Энэ температураас дээш ба түүнээс доош усны нягтрал буурдаг. Хатуурах явцад нягтрал улам огцом буурдаг тул мөсний хэмжээ нь ижил температурт масстай тэнцүү усны эзэлхүүнээс 10% их байдаг. Эдгээр бүх гажиг нь температурын өөрчлөлт, фазын шилжилтийн үед молекул хоорондын устөрөгчийн холбоо үүсэх, устахтай холбоотой усны бүтцийн өөрчлөлтөөр тайлбарлагддаг. Усны нягтын аномали нь хөлдөж буй усны биед амьдардаг амьд амьтдын амьдралд чухал ач холбогдолтой юм. 4 хэмээс доош температурт усны гадаргуугийн давхарга нь ёроолд живдэггүй, учир нь хөргөх үед тэдгээр нь илүү хөнгөн болдог. Тиймээс усны дээд давхаргууд хатуурч, харин усан сангийн гүнд 4С-ийн температур хэвээр үлдэж болно.Ийм нөхцөлд амьдрал үргэлжилсээр байна.

Шингэний шинж чанар. Гадаргуугийн хурцадмал байдал

Шингэн төлөвт байгаа бодисын молекулууд хоорондоо бараг ойрхон байрладаг. Молекулууд нь болорын бүх эзэлхүүний туршид эмх цэгцтэй бүтэц үүсгэдэг, тогтмол төвүүдийн эргэн тойронд дулааны чичиргээ хийж чаддаг хатуу талст биетүүдээс ялгаатай нь шингэний молекулууд илүү чөлөөтэй байдаг. Шингэний молекул бүр, түүнчлэн хатуу биет нь хөрш зэргэлдээ молекулуудаар бүх талаараа "хавчдаг" бөгөөд тодорхой тэнцвэрийн байрлалд дулааны чичиргээ үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч үе үе ямар ч молекул ойролцоох хоосон орон зай руу шилжиж болно. Шингэн дэх ийм үсрэлт нь ихэвчлэн тохиолддог; Иймээс молекулууд нь талстууд шиг тодорхой төвүүдтэй холбогддоггүй бөгөөд шингэний бүх эзэлхүүнээр хөдөлж чаддаг. Энэ нь шингэний шингэнийг тайлбарладаг. Ойр зайтай молекулуудын хүчтэй харилцан үйлчлэлийн улмаас тэдгээр нь хэд хэдэн молекул агуулсан орон нутгийн (тогтворгүй) дараалсан бүлгүүдийг үүсгэж болно. Энэ үзэгдлийг богино хугацааны дараалал гэж нэрлэдэг (Зураг 1)

H2O усны молекул нь 104 ° өнцгөөр байрладаг нэг хүчилтөрөгч, хоёр устөрөгчийн атомаас бүрдэнэ. Уурын молекулуудын хоорондох дундаж зай нь усны молекулуудын дундаж зайнаас арав дахин их байна. Молекулуудын нягт баглаа боодлын улмаас шингэний шахалт, өөрөөр хэлбэл даралтын өөрчлөлтөөр эзлэхүүний өөрчлөлт маш бага байдаг; энэ нь хийтэй харьцуулахад хэдэн арван, хэдэн зуун мянга дахин бага юм. Жишээлбэл, усны эзэлхүүнийг 1% -иар өөрчлөхийн тулд даралтыг 200 дахин нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Агаар мандлын даралттай харьцуулахад даралтын ийм өсөлт нь ойролцоогоор 2 км-ийн гүнд хүрдэг.

Шингэн нь хатуу биеттэй адил температурын өөрчлөлтөөр эзлэхүүнээ өөрчилдөг. Маш том биш температурын интервалын хувьд DV / V0 эзлэхүүний харьцангуй өөрчлөлт нь DT температурын өөрчлөлттэй пропорциональ байна.

дахь коэффициентийг эзэлхүүний тэлэлтийн температурын коэффициент гэж нэрлэдэг. Шингэний хувьд энэ коэффициент хатуу бодисоос арав дахин их байна. Усанд, жишээлбэл, 20 ° C-ийн температурт? 2 10-4 К-1, ган vst нь? 3.6 10-5 К-1, кварцын шилэн vkv-ийн хувьд? 9 10-6 К-1.

Дэлхий дээрх амьдралын сонирхолтой бөгөөд чухал гажигтай. 4 хэмээс доош температурт температур буурах үед ус өргөсдөг< 0). Максимум плотности св = 103 кг/м3 вода имеет при температуре 4 °С.

Шингэний хамгийн сонирхолтой шинж чанар нь чөлөөт гадаргуутай байдаг. Шингэн нь хийнээс ялгаатай нь цутгаж буй савны бүх эзэлхүүнийг дүүргэдэггүй. Шингэн ба хий (эсвэл уур) хоёрын хооронд интерфэйс үүсдэг бөгөөд энэ нь шингэний бусад масстай харьцуулахад онцгой нөхцөлд байдаг. Шингэний хилийн давхарга дахь молекулууд нь түүний гүн дэх молекулуудаас ялгаатай нь бүх талаас ижил шингэний бусад молекулуудаар хүрээлэгдсэн байдаггүй. Хөрш зэргэлдээх молекулуудаас шингэн доторх молекулуудын аль нэгэнд нөлөөлж буй молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч нь дунджаар харилцан нөхөгддөг. Хилийн давхарга дахь аливаа молекулыг шингэний доторх молекулууд татдаг (хий (эсвэл уур) молекулуудаас шингэний өгөгдсөн молекулд үйлчлэх хүчийг үл тоомсорлож болно). Үүний үр дүнд шингэний гүн рүү чиглэсэн зарим үр дүнгийн хүч гарч ирдэг. Гадаргуугийн молекулууд нь молекул хоорондын таталцлын хүчээр шингэн рүү татагддаг. Гэхдээ бүх молекулууд, түүний дотор хилийн давхаргын молекулууд тэнцвэрт байдалд байх ёстой. Энэ тэнцвэрт байдал нь гадаргуугийн давхаргын молекулууд ба шингэний доторх хамгийн ойрын хөршүүдийн хоорондох зай багассантай холбоотой юм. Зураг дээрээс харж болно. 1, молекулуудын хоорондох зай багасах тусам түлхэх хүч үүсдэг. Хэрэв шингэний доторх молекулуудын хоорондох дундаж зай нь r0-тэй тэнцүү бол гадаргуугийн давхаргын молекулууд нь арай илүү нягтралтай байдаг тул дотоод молекулуудтай харьцуулахад боломжит энергийн нэмэлт нөөцтэй байдаг (2-р зургийг үз). Шахах чадвар нь маш бага тул гадаргуугийн илүү нягтралтай давхарга байгаа нь шингэний эзлэхүүнд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гарахгүй гэдгийг санах нь зүйтэй. Хэрэв молекул гадаргуугаас шингэн рүү шилжвэл молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч эерэг ажил хийнэ. Эсрэгээр, шингэний гүнээс гадаргуу руу тодорхой тооны молекулыг татахын тулд (жишээ нь шингэний гадаргуугийн талбайг нэмэгдүүлэх) гадны хүчнүүд DS-ийн өөрчлөлттэй пропорциональ эерэг DAext ажлыг гүйцэтгэх ёстой. гадаргуугийн талбай:

y коэффициентийг гадаргуугийн хурцадмал байдлын коэффициент (y > 0) гэж нэрлэдэг. Тиймээс гадаргуугийн хурцадмал байдлын коэффициент нь тогтмол температурт шингэний гадаргуугийн талбайг нэг нэгжээр нэмэгдүүлэхэд шаардагдах ажилтай тэнцүү байна.

SI-д гадаргуугийн хурцадмал байдлын коэффициентийг квадрат метр тутамд жоуль (Ж/м2) эсвэл метр тутамд Ньютоноор (1 Н/м = 1 Ж/м2) хэмждэг.

Үүний үр дүнд шингэний гадаргуугийн давхаргын молекулууд нь шингэний доторх молекулуудтай харьцуулахад илүүдэл энергитэй байдаг. Шингэний гадаргуугийн боломжит энерги Er нь түүний талбайтай пропорциональ байна.

усны гажиг нягтын хурцадмал байдал

Системийн тэнцвэрт байдал нь түүний боломжит энергийн хамгийн бага утгатай тохирч байгааг механикаас мэддэг. Үүнээс үзэхэд шингэний чөлөөт гадаргуу нь түүний талбайг багасгах хандлагатай байдаг. Энэ шалтгааны улмаас шингэний чөлөөт дусал бөмбөрцөг хэлбэртэй болдог. Шингэн нь түүний гадаргуу дээр тангенциал байдлаар үйлчилж, энэ гадаргууг багасгаж (агсгаж) байгаа мэт ажилладаг. Эдгээр хүчийг гадаргуугийн хурцадмал хүч гэж нэрлэдэг.

Гадаргуугийн хурцадмал хүч байгаа нь шингэний гадаргууг уян харимхай хальс шиг харагдуулдаг бөгөөд цорын ганц ялгаа нь хальсан дахь уян хатан хүч нь түүний гадаргуугийн талбайгаас (жишээ нь, хальс хэрхэн хэв гажилтаас) хамаардаг ба гадаргуугийн хурцадмал хүчээс хамаарна. шингэний гадаргуугийн талбайгаас хамаарахгүй.

Зарим шингэн, тухайлбал савантай ус нь нимгэн хальс үүсгэх чадвартай байдаг. Бүх алдартай савангийн бөмбөлөгүүд нь зөв бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг - энэ нь мөн гадаргуугийн хурцадмал хүчний үйлчлэлийг илэрхийлдэг. Хэрэв савангийн уусмал руу утас хүрээ буулгаж, нэг тал нь хөдлөх боломжтой бол бүхэлд нь шингэний хальсаар хучих болно (Зураг 3).

Гадаргуугийн хурцадмал байдал нь хальсны гадаргууг богиносгох хандлагатай байдаг. Хүрээний хөдөлж буй талыг тэнцвэржүүлэхийн тулд түүнд гадны хүчийг хэрэглэх шаардлагатай.Хэрэв хүчний нөлөөн дор хөндлөвч нь Dx руу шилжвэл Davn \u003d FvnDx \u003d DEp \u003d uDS ажил хийгдэнэ. DS \u003d 2LDx нь савангийн хальсны хоёр талын гадаргуугийн талбайн өсөлт юм. Хүчний модулиуд нь ижил тул бид дараахь зүйлийг бичиж болно.

Иймд гадаргуугийн хурцадмал байдлын коэффициент y нь гадаргууг хязгаарлаж буй шугамын нэгж уртад үйлчлэх гадаргуугийн хурцадмал хүчний модуль гэж тодорхойлж болно.

Дүгнэлт

Ус бол дэлхий дээрх хамгийн их судлагдсан бодис юм. Гэхдээ тийм биш. Жишээлбэл, ус эхлээд хөлдөөж, дараа нь гэсгээх үед ус арилдаг мэдээллийг зөөвөрлөх чадвартайг эрдэмтэд саяхан олж мэдсэн. Түүнчлэн эрдэмтэд ус хөгжмийг мэдрэх чадвартай гэдгийг тайлбарлаж чадахгүй. Жишээлбэл, Чайковский, Моцарт, Бахыг сонсож, дараа нь хөлдөхөд зөв хэлбэрийн талстууд, хатуу рокийн дараа хэлбэргүй зүйл үүсдэг. Тереза ​​эх, Гитлер хоёрыг харьцуулахдаа мөн адил ажиглагддаг; "хайр", "найдвар", "тэнэг" гэсэн үгс. Нэмж дурдахад эрдэмтэд усны энергийг харьцуулж үзээд Африкийн ширээний уулсын ус цоргоны уснаас хамаагүй хүчтэй цэнэглэгддэг бөгөөд асар том лонхтой ус хичнээн цэвэр байсан ч үхсэн байдаг. Гэсэн хэдий ч хачирхалтай байсан ч усгүйгээр шатах боломжгүй юм! Эцсийн эцэст, ус хаа сайгүй байдаг бөгөөд энэ нь маш их зүйлийг хэлдэг. Хэрэв та бензинээс бүх усыг зайлуулж авбал энэ нь бүрэн шатахаа болино. Ус нь хүртэл шатаж байна! Үнэн тийм ч хүчтэй биш ч бодит байдал хэвээр байна.

Ус нь газрын тостой маш тогтвортой нэгдэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь боловсруулахад тохиромжгүй гэдгийг олон хүн мэддэг. Харин Оросын эрдэмтэд тэднийг салгах арга бодож олжээ. Үүнийг хийхийн тулд газрын тосны субстрат долоо хоногийн турш цахилгаан соронзон орны нөлөөлөлд өртсөн. Тэгээд хугацаа нь дууссаны дараа тос, ус гэж хуваагдсан. Гэхдээ хамгийн сонирхолтой нь талбайн давтамж нь зүрхний био гүйдлийн давтамжтай тэнцүү байв.

Гидросфер бол дэлхийн усны бүрхүүл юм: Манай гарагийн гадаргуугийн 3/4 нь усаар бүрхэгдсэн байдаг.Усны нөөцийн нийт хэмжээ 1,400,000,000 км3, үүнээс:

97% - далайн давстай ус;

2.2% - мөсөн гол, уулын болон хөвөгч мөсийг бүрхэх;

Геологийн нарийвчилсан хэмжилтээс үзэхэд 80-100 сая жилийн хугацаанд дэлхийн бүх газар усны урсацаар Дэлхийн далай руу урссан байдаг. Энэ үйл явцын хөдөлгөгч хүч - байгаль дахь усны эргэлт нь гаригийн гол үйл явцын нэг юм.

Нөлөөллийн дор нарны эрчим хүчДэлхийн далай минутанд 1 тэрбум тонн ус ууршуулдаг. Агаар мандлын дээд хүйтэн давхаргад гарч ирэхэд усны уур нь микро дусал болж өтгөрдөг бөгөөд аажмаар томорч үүл үүсгэдэг. Үүлний дундаж наслалт 8-9 хоног байна. Үүний төлөө

Цаг хугацаа өнгөрөхөд салхи 5-10 мянган км-ийн зайд хөдөлж чаддаг тул үүлний нэлээд хэсэг нь газрын дээгүүр байдаг.

Allbest.ru дээр байршуулсан

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

Усны физик шинж чанар, буцлах цэг, мөс хайлах. Устай зугаа цэнгэлийн туршилтууд, мэдээллийн ба Сонирхолтой баримтууд. Усны гадаргуугийн хурцадмал байдлын коэффициент, мөс хайлах хувийн дулаан, хольцтой усны температурыг хэмжих.

бүтээлч ажил, 2013 оны 11-р сарын 12-нд нэмэгдсэн


Гурван төлөв дэх усны молекулуудын бүтцийн бүтэц. Усны төрөл зүйл, түүний гажиг, фазын хувирал ба төлөвийн диаграмм. Ус ба мөсний бүтцийн загвар, түүнчлэн мөсний дүүргэгчийн төрлүүд. Мөс ба түүний молекулуудын дулааны өөрчлөлт.

курсын ажил, 2009 оны 12-р сарын 12-нд нэмэгдсэн


Хурдан хөргөлтийн үед усны бүтцийн шинж чанарыг судлах. mW-потенциал загвар дээр үндэслэн усны молекулын динамикийг загварчлах алгоритмыг боловсруулах. Усны уурын дуслын гадаргуугийн хурцадмал байдлын температурын хамаарлыг тооцоолох.

дипломын ажил, 2013 оны 06-р сарын 09-нд нэмэгдсэн


Гадаргуугийн хурцадмал байдлын үзэгдэл ба түүнийг тодорхойлох аргачлалын судалгаа. Мушгих балансыг ашиглан гадаргуугийн хурцадмал байдлын коэффициентийг тодорхойлох онцлог. Усны гадаргуугийн хурцадмал байдлын коэффициент ба түүний индекс дэх хольцын нөлөөллийн тооцоо.

танилцуулга, 04/01/2016 нэмэгдсэн


Усан дахь устөрөгчийн холбоо. Үүний үр дагавар, асуудал нь дэлхий дээр туйлын цэвэр ус байдаггүй. Ус ба мөсний нягт. Усан дахь бүдүүн, коллоид, молекул, ионы хольц, тэдгээрийн аюул, ордын үр дагавар. Ус бол туйлын хүчтэй уусгагч юм.

лекц, 2013 оны 12-10-нд нэмэгдсэн


Байгаль, хүний ​​амьдрал дахь усны ач холбогдол. Түүний молекулын бүтцийг судлах. Усыг халаалтын систем, атомын цахилгаан станцын усны реактор, уурын хөдөлгүүр, усан тээвэр, устөрөгчийн эрчим хүчний түүхий эд болгон ашиглах.

нийтлэл, 04/01/2011 нэмэгдсэн


Усны физик, химийн шинж чанар. Дэлхий дээрх усны тархалт. Ус ба амьд организм. Ус буцалгах хугацаа нь түүний чанараас хамаарах туршилтын судалгаа. Ус халаах хамгийн хэмнэлттэй аргыг тодорхойлох.

2011 оны 01-р сарын 18-нд нэмэгдсэн курсын ажил


Усны тухай түүхэн мэдээлэл. Байгаль дахь усны эргэлт. Төрөл бүрийн өөрчлөлтөөс боловсролын төрлүүд. Усны шинэчлэлтийн хэмжээ, түүний төрөл, шинж чанар. Ус нь диполь ба уусгагч юм. Усны зуурамтгай чанар, дулаан багтаамж, цахилгаан дамжуулах чанар. Усан талстуудад хөгжмийн нөлөө.

хураангуй, 11/13/2014 нэмсэн


Тахометрийн усны тоолуурын ажиллах зарчим. Хамтын, ерөнхий болон хувийн хэмжих хэрэгсэл. Нойтон төрлийн усны тоолуур. Усны тоолуурыг хэрхэн зогсоох, эргүүлэх, хуурах. Хүн амын хүйтэн, халуун усны тариф. Усны хэрэглээний стандарт.

туршилт, 2017 оны 03-р сарын 17-нд нэмэгдсэн


Усны тархалт, физик шинж чанар, шинж чанар, түүний хуримтлагдах байдал, гадаргуугийн хурцадмал байдал. Усны молекул үүсэх схем. Усны биетүүдийн дулааны багтаамж, байгальд гүйцэтгэх үүрэг. Хөлдөөсөн усны зураг. Түүний доторх зургийн хугарал.