Значение кипение воды в жизни человека: Кипение, его свойства и значение в жизни человека.

Содержание

Кипение, его свойства и значение в жизни человека.

Кипение воды — довольно обыденный, но от этого не менее
интересный процесс. В этой статье опишем:

почему вода кипит;
как ведёт себя закипающая вода и откуда появляются хлопки перед закипанием;
сколько градусов составляет кипящая вода;
какая вода закипит быстрее: соленая или пресная и от чего это зависит.

Механизм кипения

Кипение — процесс парообразования, то есть перехода вещества
из жидкой фазы в газообразную. От испарения кипение отличается тем, что процесс
парообразования происходит не только на поверхности, но и по всему объёму
жидкости. И если испарение происходит при любой температуре, то кипение — при
строго определенной температуре (которая называется температурой кипения) и
давлении.

Что же происходит с водой при кипячении?

Для того чтобы жидкость закипела, нужно чтобы ей было куда
испаряться (так называемые центры кипения). Конечно, жидкость может испаряться
с поверхности, но этот процесс не является кипением. Для кипения необходимо
что-то, куда жидкость могла бы испаряться внутри своего объёма — пустое
пространство. Как правило, это растворённый в жидкости воздух, который
располагается, например, в мельчайших неровностях тары. Также часто пузыри
воздуха находятся в порах накипи в чайнике.

Итак, мы имеем воду и растворенные в ней пузырьки (помимо
воздуха, там находится насыщенный пар, поскольку в этот пузырёк происходит
испарение). Что происходит при нагревании? При увеличении температуры
увеличивается объём пузырьков. Под действием силы Архимеда (которая гласит, что
на тело, погружённое в жидкость действует выталкивающая сила, равная весу
объёма жидкости, вытесненного телом) они отрываются от внутренней поверхности
сосуда и начинают всплывать.

Всплывая, пузырек попадает в верхние слои жидкости, которые
ещё недостаточно прогрелись. В результате этого давление в пузырьке падает, и
он схлопывается. В этом случае слышатся характерные щелчки, называемые
кавитационными. Их слышно, когда вода только начинает закипать, но ещё не
вскипела.

Когда все слои жидкости достаточно прогреются, пузырьки
перестают схлопываться и всплывать на поверхность. Вода начинает булькать.

Существует такое понятие, как перегретая вода. Это такое ее
состояние, когда она достигла температуры кипения, но не может закипеть в связи
с отсутствием центров кипения (такое бывает с очень чистой водой). Вызвать
кипение этой воды можно поместив в неё какое-либо тело, например, ложку в
кастрюлю, или насыпав туда сахар.

Еще одно интересное свойство воды — это кипение без нагрева.
Как вызвать кипение воды, не нагревая ее? Нужно понизить давление пара (например,
откачать из плотно закрытой тары воздух).

Температура закипания воды

Температура кипения характерна для каждого вещества и
зависит не только от вида жидкости, но и от атмосферного давления воздуха. В
процессе кипения температура воды остаётся постоянной и равняется температуре
кипения, поскольку вся энергия затрачивается на парообразование.

В нормальных условиях точка кипения воды составляет 100
градусов Цельсия или 212 градусов по Фаренгейту.

Как изменить температуру кипения

В некоторых случаях возникает необходимость изменить
температуру кипения воды. Можно как понизить, так и повысить ее.

Влияние давления

Интересно проследить процесс кипения воды в зависимости от
высоты над уровнем моря.

При температуре кипения давление насыщенного пара равняется
внешнему (то есть атмосферному давлению). Следовательно, изменяя внешнее
давления, можно влиять на температуру кипения. Изменить давление можно,
например, поднявшись высоко в горы. Атмосферное давление станет ниже, чем в
обычной ситуации. И температура кипения воды станет ниже.

На вершине Эвереста давление настолько низкое, что вода
закипает при 60 градусах. При такой температуре уже невозможно готовить,
поэтому для питания в горах берут с собой готовую пищу.

Можно не только понижать, но и повышать температуры кипения
воды. Для этого используют специальные приспособления. Например, для этой цели
предназначена посуда, которая в быту называется скороваркой. Представляет она
из себя кастрюлю с толстыми стенками и плотно прилегающей крышкой. В крышке имеется
клапан с грузиком, выпускающий лишний пар.

В закрытом сосуде давление будет складываться из
атмосферного давления и давления пара, который находится над жидкостью. Таким
образом, общее внешнее давление станет больше и это позволит поднять
температуру кипения. Однако слишком высоко поднимать давление опасно, поскольку
это может вызвать разрыв тары. Чтобы это предотвратить и существует клапан,
который выпускает лишний пар, когда давление становится слишком высоким.

Есть подобное устройство, которое позволяет нагревать
жидкость ещё сильнее чем в скороварке. На профессиональном языке это устройство
называется автоклав. Чаще всего его используют для стерилизации.

Кипение соленой воды

Согласно второму закону Рауля соленая вода (в том числе
морская, а также минеральная вода) должна кипеть при более высокой температуре
чем пресная. Происходит это по ряду причин. Упрощенно эту теорию можно
объяснить так: в соленой жидкости молекулы h3o связываются с ионами соли. Этот
процесс называется гидратацией. В результате этого процесса образуются крепкие
связи, которые сильнее, чем связи между молекулами воды в несоленой жидкости.
Поэтому молекулам солёной воды нужна большая температура (и соответственно
больше времени) на закипание, чем молекулам пресной воды.

Температура пара

В обычных условиях температура пара равняется температуре
воды. Как мы уже выяснили, температура кипящей воды — это постоянная величина,
поскольку вся энергия расходуется на парообразование и более сильного нагрева,
чем температура кипения, не происходит. Температура пара равняется температуре
воды, поскольку ничего его более не нагревает. А вот если нагреть пар отдельно
от воды, то температура его повысится, и мы получим так называемый перегретый
пар. Перегретый пар становится невидим и может быть очень опасен для
человеческого здоровья.

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия нагретого водяного пара активно
используется в промышленности. В частности, на основе энергии пара работает
такое устройство как паровая турбина. Она представляет собой насаженный на вал
массивный диск, на котором закреплены лопасти. На эти лопасти поступает пар,
нагретый в паровом котле и имеющий температуру около 600 градусов. Этот пар
расширяется в сопло, происходит превращение его внутренней энергии в
кинетическую энергию направленного движения. Струя пара, обладающая большой
кинетической энергией поступает из сопло на лопасти турбины, приводя турбину во
вращение.

Уменьшение времени приготовления пищи

Для того чтобы уменьшить время приготовления пищи,
достаточно увеличить температуры кипения жидкости. А как это можно сделать,
выше уже было сказано. Отлично для этого подойдут такие популярные кухонные
принадлежности как скороварка и мультиварка. Каждое из этих устройств плотно
закрывается крышкой, что позволяет увеличить давление и температуру кипения. А
специальный клапан удалит излишки пара. Необходимо понимать, что клапан ни в
коем случае нельзя закрывать, поскольку это может вызвать разрыв посуды.

Использование кипячения как метода очистки

Кипячение является популярным методом очистки воды. Однако
нужно понимать, что далеко не все бактерии и примеси уничтожаются при обычных
ста градусах. Поэтому в очистке воды не стоит полагаться на одно только
кипячение.

Кроме того, кипячение длительное время являлось основным
методом стерилизации медицинских инструментов. И для этой цели кипячение при
нормальных условиях не является эффективным.

Кипячение можно использовать для очистки предметов (в том
числе посуды, кухонных поверхностей) от загрязнений. Кипяток хорошо расплавляет
многие вещества. Какие же вещества можно расплавить в кипящей воде? Все
вещества, имеющие температуру плавления ниже 100 градусов Цельсия. А это, в
частности, многие жиры.

Парообразование воды: формура, физика процесса

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.

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

Для наглядности посмотрим, как же образуется пар при кипении на рисунке № 1.

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:

L=Q/m
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.

Значение воды в жизни человека

Вода — источник жизни

Питьевая вода — важный элемент необходимый для существования всего живого на планете. С давних пор люди при выборе места для поселения отдавали предпочтение местности, находящейся вблизи какого-либо источника живительной влаги: реки, озера, моря, океана. Освоение участка под строительство жилища начиналось с определения места прохождения грунтовых вод для возведения колодца.

Отправляясь в дальние странствования, будь то по морю или по суше, мореплаватели и путешественники обязательно заботились о запасах питьевой воды. Ничего не имеет такой ценности для путника в жаркой местности, как глоток воды. Важнее только воздух, без которого жизнь нереальна. Без возможности утоления жажды, жизнь в теле человека поддерживается всего 2–3 дня. Без пищи можно продержаться значительно дольше. По этой причине надлежит с уважением и благодарностью относится к дарам природы.

Здоровье людей напрямую зависит от экологии и водных резервов. Наше бережное отношение к водным ресурсам, позволит качественно расходовать и так небольшие их запасы. Ведь пригодной воды для питья немного, всего 1% от общей площади, преобладания воды над сушей.

Вода — основа жизни человека

Тело человека на 60–70% состоит из воды. Интересно, что эмбрион на пятом месяце жизни в утробе матери, состоит на 94% из воды. Но человеческий организм так устроен, что с возрастом он теряет влагу. Начиная с младенческого возраста, показатель уровня содержания воды составляет 85% всего тела. С возрастом коэффициент наполненности водой уже становится 85–70%. У пожилых людей уровень насыщенности влагой снижается до 70–50%.

Все живые существа состоят из воды: животные – на 75%, морские обитатели – на 80%, моллюски – на 99%. Большинство овощей имеют в своем основном составе воду: огурцы — 96%, помидоры – 95%, яблоки – 85%, картофель – 76%. Рекордсменом по содержанию воды среди пищевых культур является арбуз, он на 97% состоит из воды.

Человеку необходима для использования вода на протяжении всей его жизни: для утоления жажды, приготовления пищи, умывания, купания и т.д. Одним жителем планеты за год потребляется примерно от 30 до 60 тонн воды только в процессе питания. Ежедневно мы теряем большое ее количество с потом, дыханием и посредством других выделительных систем. Очевидно, что эти потери нужно непременно восполнять. Не следует ограничивать себя в питье. Человеку для пополнения внутренних водных запасов нужно ежедневно выпивать от 1,5 до 2 литров чистой, фильтрованной, не газированной воды. При этом полезнее пить понемногу и часто. Обязательно перед приемом пищи и не ранее, чем через 1 час после трапезы.

Польза воды для организма

Соблюдать питьевой режим необходимо на протяжении всей жизни. Во избежание таких неприятных симптомов, как быстрая утомляемость, вялость, раздражительность, повышение артериального давления и прочих показателей. Доведение потребления чистой воды до необходимой нормы увеличивает продолжительность жизни в среднем на 15–20 лет. Вода стимулирует полную регенерацию тканей и всех функциональных процессов организма. Она улучшает пищеварение, принимая активное участие в усвоении необходимых элементов, получаемых с пищей. Тем самым, способствуя ускорению обмена веществ и восстановлению функций иммунной системы. За счет чего происходит быстрое оздоровление и омоложение всего организма, нормализация веса.

Вода повышает общую энергию. Известно, что человеческий организм получает «быструю» энергию из двух источников: вода и углеводы (сахар). Согласитесь, первый вариант намного предпочтительней по многим факторам! Все потому, что вода легко перерабатывается и выводится организмом, попутно захватив с собой еще и шлаки с токсинами. Чего не скажешь об углеводах — их избыток переводится в жировые запасы, от которых очень сложно избавиться. Ощущение голода и жажды возникает одновременно при снижении уровня энергии. Человек, путая эти сигналы, стремится удовлетворить один из них, чаще всего голод. Не догадываясь о том, что жажда часто маскируется под аппетит. Не нужно спешить есть при первых признаках голода. Сначала необходимо восполнить водные запасы своего организма, помогая тем самым ему очиститься, восстановиться. И попутно подготовить пищеварительную систему к следующему принятию пищи.

Всеми вышеперечисленными очищающими, оздоравливающими, восстанавливающими и омолаживающими свойствами обладает именно вода. Она должна быть обязательно чистая, высокого качества и степени очистки. Потому что все напитки, такие как чай, кофе, соки и тому подобные — воспринимаются организмом как еда. Также вода имеет первостепенное значение в усвоении организмом пищи, обогащая ее необходимой энергией. После чего частички пищи, расщепленные на микроэлементы, доставляют все питательные вещества вместе с энергией всему организму. Оказывается, без воды продукты питания не имеют никакой питательной и энергетической ценности, так как просто не усваиваются. Без участия крови, состоящей на 90% из воды, питательные вещества неспособны самостоятельно транспортироваться к органам и тканям человеческого организма.

Итак, можно подвести итоги, что вода не только источник жизни, гарантия здоровья, и полноценной жизнедеятельности организма. Она гарантия бодрого самочувствия, отличного настроения и привлекательного внешнего облика на многие года. Здоровье — это так просто!

Вода в жизни природы и человека

Вода, у тебя нет цвета, нет вкуса, нет запаха,
тебя невозможно описать, люди тобою наслаждаются,
при этом не ведая, что ты есть такое..
Нельзя сказать, что ты необходима для жизни —
ты есть сама жизнь.
(Антуан де Сент-Экзюпери)

Все ли мы знаем о таком привычном для нас веществе, которое всегда и в природе, и в быту сопровождает нас?

Вода — самое распространенное на Земле вещество, она занимает более 70% площади поверхности земли, и только около 30% приходится на долю суши. Вода придает Земле тот неповторимый вид, который отличает ее от других планет Солнечной системы.

С древности люди поклонялись воде и обожествляли, об этом можно посмотреть в фильме «Великая тайна воды». Видео 22.

В философии древних греков отражалось глубокое понимание значения воды во всех явлениях природы и в жизни человека. Так, Фалес Милетский, великий древнегреческий философ и математик, живший в 6-7 в.в. до н.э., высказал гениальную догадку, что вода — первооснова всего на Земле. Современная наука, в том числе экология, полностью подтвердила это. Вода — непременная составная часть всего живого, она играет первостепенную роль в жизни всех живых существ, в том числе человека.Как утверждают ученые, жизнь на Земле впервые появилась в воде, а лишь потом распространилась на сушу/ Свою зависимость от воды наземные организмы сохранили в ходе эволюции в течение многих миллионов лет.

Как Вы думаете, сколько времени может прожить человек без пищи, а сколько — без воды?

Вода обеспечивает доставку питательных веществ и кислорода ко всем клеткам тела, защиту и буферизацию жизненно важных органов, регуляцию температуры тела, помогает в преобразовании пищи в энергию, усвоении питательных веществ органами, вывод шлаков и отходов в процессе жизнедеятельности и выполнение целого ряда других функций. Видео 23.

Попробуйте подышать на холодное стекло. Что Вы увидите? Пары воды, которую Вы выдохнули, сконденсировались на холодном стекле, превратились в жидкую воду. Откуда эта вода взялась в нашем организме?

Не будем забывать, что вода — среда обитания огромного числа живых организмов, отличающихся друг от друга и определяющих различные свойства вод океанов, морей, озер, рек и болот.

Благодаря воде в природе происходитперенос веществ из почвы в растения, с суши в реки, озера и океаны, из атмосферы на сушу, питание живых организмов этих систем и вынос отходов их жизнедеятельности. Значение воды в природе иногда сравнивают с той ролью, какую выполняет кровь в живом организме.

Почему воду справедливо называют чудом природы?
Что знает о воде современная наука?

Несмотря на широкую распространенность и доступность вода все еще остается непознанным до конца веществом. Ежегодно публикуются новые работы по исследованию свойств воды, и она не перестает удивлять ученых. Без преувеличения можно сказать, что среди необозримого множества природных веществ вода является одним из самых необыкновенных. Она обладает целым рядом физических и химических свойств, которые называют уникальными или аномальными. Эти свойства воды обеспечивают протекание многих природных процессов и существование жизни на Земле в целом. Видео 24.

Необычными свойства воды кажутся по сравнению с жидкостями. Но ученые установили, что жидкая вода имеет структуру, так как ее молекулы способны сцепляться, образовывая межмолекулярные связи, которые очень легко разрываются. То есть можно сказать, что жидкая вода является полимером! Связями между молекулами воды объясняются многие ее необычные свойства. Например, для кипячения воды необходимо затратить много энергии, которая тратится на разрыв этих связей.«Аномальные» температуры кипения, а также замерзания воды обусловливают способность воды находиться в природе в трех агрегатных состояниях (жидком, твердом и газообразном). На планете нет другого вещества, которое находились бы в трех агрегатных состояниях.

Приходилось ли Вам видеть воду в природе одновременно в двух или даже в трех агрегатных состояниях? Где?

Это приводит к тому, что водная оболочка Земли (гидросфера) и, соответственно, жизнь на планете практически не прерывается на поверхности планеты, все ее компоненты объединяются в единое целое благодаря воде. Если представить, что вода обладала бы «нормальной» температурой кипения, то она бы закипала при температуре минут 70 градусов.

В каком состоянии она находилась бы в условиях существующего на Земле температурного режима? И где бы в таком фантастическом мире могли бы возникать водоемы?

Для жизни на Земле также чрезвычайно важным является такое свойство воды, как ее высокая теплоемкость, Теплоемкость - количество теплоты, поглощаемой телом при нагревании на 1 градус. она определяет стабильность температурного режима на планете. Для того чтобы нагреть какую-то массу воды на 1 градус, требуется гораздо больше тепла, чем для того, чтобы произвести нагревание на 1 градус такой же массы любого другого вещества. Благодаря исключительно высокой термической инертности воды Мировой океан, а также многочисленные водоемы суши как нельзя лучше выполняют роль гигантского планетарного терморегулятора, сглаживающего суточные и сезонные перепады температуры. В дневное время, а также летом, водные массы медленно нагреваются, поглощая при этом много тепла, что не позволяет воздуху разогреваться очень сильно. По ночам и в зимние периоды, наоборот, водные массы медленно остывают, выделяя накопленное ранее тепло, что не позволяет воздуху чрезмерно остывать.

Как Вы думаете, какой был бы климат на Земле, если бы вода не обладала такой высокой теплоемкостью?

Еще одним замечательным свойством воды является ее исключительно высокая растворяющая способность, она — универсальный растворитель огромного количества химических веществ, среда, в которой протекают все процессы жизнедеятельности.

Существуют и другие важные для природы «аномальные» свойства воды, такие какочень большая способность к капиллярному движению, Под капиллярным движением воды в грунтах понимается их способность поднимать воду по капиллярным порам снизу вверх или в стороны вследствие воздействия капиллярных сил, которые возникают на границах раздела различных компонент грунта. В их основе лежат силы взаимодействия воды и воздуха с твердыми частицами грунта, проявляющиеся в смачивании последних и в других явлениях. высокое поверхностное натяжение См.: http://theoryandpractice.ru/posts/1012-chto-takoe-poverkhnostnoe-natyazhenie-i-pochemu-vodomerki-ne-tonut .

Поверхностная пленка воды является для многих водных организмов опорой для движения

А какое колоссальное значение имеет«необычное» увеличение плотности воды при нагревании в диапазоне температур от 0 до 4 градусов! Плотность практически всех веществ уменьшается при нагревании во всем диапазоне температур. Однако плотность воды при нагревании от 0 градусов до 4 градусов возрастает. Это связано с тем, что, как мы уж говорили, вода является структурированной жидкостью, и в этом интервале имеющиеся в структуре льда полости заполняются молекулами воды. Далее от 4 градусов до 100 градусов вода ведет себя «нормально» — т.е. ее плотность при нагревании уменьшается. Видео 25.

Как Вы думаете, как это свойство воды сказывается на жизни водоемов в холодное время года? Почему в них возможна жизнь зимой?

Если бы любое из названных свойств воды каким-то невероятным способом стало «нормальным», то это имело бы самые серьезные последствия для всего происходящего на поверхности планеты. О жизни капли воды со времени ее образования на Земле и до наших дней можно написать самую удивительную и увлекательную повесть. Вместе с миллионами других капель эта капля точила и растворяла горы, в виде кристаллов льда она тысячи лет хранилась в высокогорных ледниках, совершила не одно кругосветное путешествие вместе с морскими течениями, затопляла села и города во время наводнений, плавала в облаках над океанами и морями, разбивала корабли о прибрежные скалы, насыщала влагой травы, кусты и деревья; каплей росы она сверкала в душистых лепестках розы, взращивала посевы, излечивала больного человека и несла жизнь в пустыне утомленному путнику. Посмотрите фильм «Приключения капельки воды», из него Вы узнаете много увлекательных фактов про воду. Какими путями движется вода на Земле? Как осуществляется ее круговорот?

Земля представляет собой шар, окутанный водяными парами и хотя неравномерно, но щедро смоченный и пропитанный водой. Энергия Солнца поднимает воду в виде водяных паров вверх, охлаждается, конденсируется, затем сила тяжести увлекает ее вниз. Благодаря этим двум силам вода на Земле находится в непрерывном движении. Остановить движение воды — это значит превратить Землю в безжизненное космическое тело. Видео 26.

Полная смена воды в атмосфере происходит очень быстро, приблизительно через каждые 9 дней, речная вода меняется в среднем 20 раз в году, а для полной смены подземных вод требуется по меньшей мере 8 тыс. лет.

За последнее время в естественный круговорот воды на Земле вторгся человек. Использование человеком воды достигло таких размеров, что стало оказывать заметное влияние на скорость круговорота и количество воды в его отдельных звеньях. То есть безответственная деятельность человека на планете оказывает влияние даже на такой глобальный природный процесс, как круговорот воды на планете.

Сделаем вывод. Вода благодаря своим поистине уникальным свойствам является одним из важнейших факторов жизнеобеспечения на Планете. Наша жизнь полностью зависит от воды.

Сколько нужно воды человеку и насколько важна ее экономия? Об этом мы поговорим в следующей теме.

От чего зависит кипение воды

Чтобы приготовить различные вкусные блюда, часто необходима вода, и, если ее нагревать, то она рано или поздно закипит. Каждый образованный человек при этом знает, что вода начинает кипеть при температуре, равной ста градусам Цельсия, и при дальнейшем нагревании ее температура не меняется. Именно это свойство воды используется в кулинарии. Однако далеко не всем известно, что это бывает не всегда так. Вода может закипать при разной температуре в зависимости от условий, в которых она находится. Давайте попробуем разобраться, от чего зависит температура кипения воды, и как это нужно использовать.

При нагревании температура воды приближается к температуре кипения, и по всему объему образуются многочисленные пузырьки, внутри которых находится водяной пар. Плотность пара меньше, чем плотность воды, поэтому сила Архимеда, действующая на пузырьки, поднимает их на поверхность. При этом объем пузырьков то увеличивается, то уменьшается, поэтому закипающая вода издает характерные звуки. Достигая поверхности, пузырьки с водяным паром лопаются, по этой причине кипящая вода интенсивно булькает, выпуская водяной пар.

Температура кипения в явном виде зависит от давления, оказываемого на поверхность воды, что объясняется зависимостью давления насыщенного пара, находящегося в пузырьках, от температуры. При этом количество пара внутри пузырьков, а вместе с этим и их объем, увеличиваются до тех пор, пока давление насыщенного пара не будет превосходить давление воды. Это давление складывается из гидростатического давления воды, обусловленного гравитационным притяжением к Земле, и внешнего атмосферного давления. Поэтому температура кипения воды увеличивается при возрастании атмосферного давления и уменьшается при его уменьшении. Только в случае нормального атмосферного давления 760 мм.рт.ст. (1 атм.) вода кипит при 100⁰С. График зависимости температуры кипения воды от атмосферного давления представлен ниже:

Из графика видно, что если увеличить атмосферное давление до 1,45 атм, то вода будет кипеть уже при 110⁰С. При давлении воздуха 2,0 атм. вода закипит при 120⁰С и так далее. Увеличение температуры кипения воды может быть использовано для ускорения и улучшения процесса приготовления горячих блюд. Для этого изобрели скороварки – кастрюли с особой герметично закрывающейся крышкой, снабженные специальными клапанами для регулирования температуры кипения. Из-за герметичности давление в них повышается до 2-3 атм., что обеспечивает температуру кипения воды 120-130⁰С. Однако при этом нужно помнить, что использование скороварок сопряжено с опасностью: пар, выходящий из них, имеет большое давление и высокую температуру. Поэтому нужно быть максимально осторожными, чтобы не получить ожог.

Обратный эффект наблюдается, если атмосферное давление понижается. В этом случае температура кипения тоже уменьшается, что и происходит при увеличении высоты над уровнем моря:

Высота над уровнем моря, м	0	300	1000	2000	3000	4000	6000	8000
Атмосферное давление, Па	101325,69	98066,50	88259,85	78453,20	68646,55	58839,90	49033,25	39226,60
Температура кипения воды	100,0	99,09	96,18	92,99	89,45	85,45	80,86	75,42

Высота над уровнем моря, м

300

1000

2000

3000

4000

6000

8000

Атмосферное давление, Па

101325,69

98066,50

88259,85

78453,20

68646,55

58839,90

49033,25

39226,60

Температура кипения воды

100,0

99,09

96,18

92,99

89,45

85,45

80,86

75,42

В среднем, при подъеме на 300 м температура кипения воды уменьшается на 1⁰С и достаточно высоко в горах опускается до 80⁰С, что может привести к некоторым трудностям в приготовлении еды.

Если же дальше уменьшать давление, например, откачивая воздух из сосуда с водой, то при давлении воздуха 0,03 атм. вода будет кипеть уже при комнатной температуре, и это достаточно необычно, так как привычная температура кипения воды – 100⁰С.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы

почему вообще кипит в таких условиях, при какой температуре и давлении закипает (данные в таблице)?

Что считать вакуумом?

Слово «вакуум» означает абсолютную пустоту, или пространство, свободное от вещества. Когда нет вещества, нечему и кипеть.

В науке и технике под ним понимают пространство, где давление значительно ниже атмосферного.

Критерием глубины вакуума является степень разрежения. Она определяется отношением давления в объеме к величине атмосферного. Единица измерения, принятая международной системой мер – Паскаль, но применяются и другие.

Нормальное атмосферное давление, измеренное на уровне моря, принято равным 760 мм ртутного столба, или 101325 Па. Например, разрежение, при котором давление равно 100 Па, считается низким, 0,00001 Па – высоким.

Как кипит h3O в таких условиях?

В любом сосуде, заполненном водой, всегда присутствуют частички воздуха. Они остаются на микроскопических трещинах, имеющихся на стенках емкости. По мере нагрева пузырьки увеличиваются, и становятся видимыми невооруженным взглядом, особенно на стенках сосуда и его дне. По сути, это капли насыщенного пара, растворенные в воде.

На определенном этапе пузырьки под действием силы Архимеда начинают выталкиваться наружу. Вода бурлит, но еще не кипит. Это связано с тем, что нагрев происходит неравномерно.

Когда температура на дне сосуда уже достигла 100 °C, а на поверхности воды ещё нет, сила поверхностного натяжения и атмосферное давление препятствуют выходу частиц за пределы емкости. Они возвращаются назад, теряя температуру.

Когда степень нагрева поверхностного и придонного слоя выравнивается, вещество закипает. В вакууме частицам легче покинуть объем сосуда. Этому препятствует только поверхностное натяжение, поэтому кипение начинается при более низкой температуре.

Почему может кипеть при отрицательных температурных значениях?

Когда среда разрежена, вода закипает раньше. Кипение начнется, как только разрежение достигнет величины, при которой температура кипения становится меньше температуры окружающей среды.

Ниже в таблице приведены округленные данные зависимости температуры кипения от давления.

Давление, Pa	Температура кипения воды
	°C	°F	°K
101 325	100	212	373
84 660	95	205	368
70 060	90	194	363
47 340	80	176	353
31 550	70	158	343
19 900	60	140	333
12 300	50	122	323
7 350	40	104	313
4 230	30	86	303
3 380	27	80	300
3 048	25	76	298
2 710	22	72	295
2 370	20	69	293
2 030	18	64	291
1 670	15	59	288
1 350	12	53	285
1 010	7	45	280
605	0	32	273
340	-6	21	267
170	-15	6	258
35	-31	-24	242
0,16	-47	-35	226
0,3	-51	-60	222
0,03	-56	-70	217

Вода, отдавая пар, остывает. Он конденсируется и возвращается обратно в жидкое состояние. При дальнейшей откачке воздуха разрежение становится таким, что h3O мгновенно вскипает.

Температура понижается до отрицательной, водяной пар кристаллизуется, образуя лед. Поскольку это сопровождается увеличением объема, образованию льда препятствует внешнее давление.

Чем оно меньше, тем раньше образуется лед. Поэтому, даже при низком разрежении вода неизбежно превратится в пар, затем в лед.

Как быстро закипает?

Все зависит от степени разрежения. При недостаточной откачке воздуха холодная вода кипеть не будет.

Как только его станет меньше, она начнет переходить в паровую фазу.

Происходить это будет длительное время из-за конденсации. Теоретически можно достичь динамического равновесия, когда скорость испарения и скорость конденсации водяного пара равны.

При высоком разрежении закипание наступит практически мгновенно. Затем пар кристаллизируется из-за понижения температуры до отрицательного значения. Этот процесс тоже не займет много времени. Теплопроводность пара значительно выше, чем у воды, остывает он быстрее.

Полезное видео

Наглядно кипение воды в вакууме представлено в видео:

Заключение

Исследования поведения воды в условиях разреженного воздуха очень важны. К примеру, в освоении космического пространства. Там процессы происходят в безвоздушной среде, атмосфера как таковая отсутствует. Есть и другие области деятельности человека, где без таких знаний не обойтись.

Роль воды в жизни человека

Вода — первоисточник всего живого на планете

Вода является незаменимым веществом, которое входит в состав всех живых организмов на Земле. Не существует ни одной материи, ни единой молекулы, не имеющей в своей структуре живительной влаги. Никакое существо не способно выжить в абсолютно сухой местности. При отсутствии воды все организмы и растения погибают.

Излюбленными районами проживания, как у пернатых, так и у остальных обитателей животного мира являются места вблизи водоемов. Во все времена представители человеческой расы тоже облагораживали территории вблизи источников воды. А перед постройкой дома, прежде всего, исследовали местность на доступность подземных вод, чтобы соорудить колодец.

Никто, так как путешественники и мореплаватели не знает истинную ценность глотку воды, особенно в жарком климате. О запасах питьевой воды заботились с особой тщательностью, потому что без ежедневного утоления жажды, жизнедеятельность постепенно прекращается. Срок угасания жизни от обезвоживания зависит от температуры окружающего пространства, активности конкретного индивидуума, физиологических особенностей человека. Колеблется этот показатель в пределах 3–7 суток, в сравнении с выживаемостью при отсутствии пищи до 40 дней, (разница ощутимая.) Ценнее лишь кислород, без которого существование просто невозможно.

Вода — важный источник жизни человека

Человеческое тело в своем составе имеет 65–75% жидкости. С рождения этот показатель постепенно снижается с 90% (в младенчестве) до 60% (в преклонном возрасте). Кровь, внутриклеточная и межклеточная жидкость, лимфа, желудочный и сок поджелудочной железы, желчь, моча и кишечные выделения, а также дыхание, слезы, слюна и пот— все это жидкости тела человека, имеющие в своем составе воду, растворенные электролиты и клетки тканей.

Не только человек, но и остальные обитатели планеты, имеют преобладание влаги в своей плоти. Так, к примеру, морские жители состоят на 80% из воды, моллюски — на 99%, а наземные животные — на 75%. Продукты растительного происхождения, служащие для питания, также состоят преимущественно из жидкости, содержащейся в клеточном соке и между клетками. Такие овощи как огурцы, помидоры, кабачки вмещают в плодах около 95% воды. Первенство по содержанию влаги занимает арбуз, водная составляющая в нем 97% от общей массы ягоды.

Вода требуется человеку в течение всей жизни, чтобы утолять жажду и готовить еду, умываться и купаться, делать уборку в жилище, поливать растения.

Каждый день человек теряет часть органической жидкости с дыханием, потом, другими выделениями. Внутренние запасы влаги в организме требуется обязательно своевременно восполнять. Для этого понадобится ежесуточно выпивать от 5 литров кристально чистой, природной воды.

Пить нужно в достаточном количестве в соответствии со временем года, потребляемой пищей и образом жизни. Не стоит дожидаться появления жажды, этот симптом уже свидетельствует о начале обезвоживания. В обязательном порядке вслед за пробуждением и перед каждым приемом пищи. После трапезы начинать пить рекомендуется не раньше, чем по истечении часа.

Питьевой режим. Полезные свойства воды для человеческого организма

Поддерживать водный баланс обязательно в течение всей жизни, чтобы не допустить обезвоживания (дегидратации) и неблагоприятных последствий, связанных с ним.

К признакам не соблюдения питьевого режима относятся:

Жажда, сухость во рту, вязкая слюна.
Увеличение температуры тела.
Боли и нарушения подвижности в суставах.
Повышение артериального давления из-за сгущения крови.
Вялость, быстрая утомляемость, раздражительность.
Нарушение пищеварения, затруднения в опорожнении.
Сухощавость, шелушение кожных покровов, снижение эластичности кожи.
Головокружение, головная боль, общая слабость, нарушение сознания.

Интересен тот факт, что только в результате ежедневного употребления чистой питьевой воды, можно улучшить свое самочувствие, избавиться от многих заболеваний.

Вода — неиссякаемый ресурс энергии

Поступление чистой воды в организм человека обеспечивает его необходимой жизненно важной энергией.

Человек получает энергию из многих природных источников, к которым относятся:

солнечная энергия
энергия двигательная
вода,которую мы пьем
здоровая пища

Необходимо знать, что чувства жажды и голода имеют похожие признаки., не отличая подаваемые организмом сигналы, как правило, спешат насытиться пищей, не подозревая, что признаки недостатка воды зачастую выглядят, как желание поесть. Поэтому не рекомендуется набрасываться на еду при первых позывах, необходимо прежде восполнить внутренние водные запасы.

Главное помнить, что все сказанное о воде относиться только к чистой питьевой воде, родниковая вода, фильтрованная (не дистиллированная), а также структурированная вода могут изменить ваше самочувствие. Лучше пользоваться питьевой оксигенированой водой для питья и готовить еду на простой фильтрованной воде.

Хачатурова Марина Анатольевна

Врач клиники доктора Волкова — иммунолог, аллерголог, диетолог, педиатр

Вода в организме человека

Самое важное
о воде в теле человека

Процент
воды в организме человека
Как и все живые ткани, наш организм содержит воду в различных количествах:
— 75% для ребенка
— 70% для одного ребенка
— 60% для взрослого

(диаграмма: процентное соотношение вода
в организме человека)

Сколько
вода в теле человека?
Предыдущие проценты можно использовать для расчета количества воды в
тело человека.
Например:
— Младенец массой 3 кг:
3 x 75: 100 = 2,25 кг
У этого ребенка в теле 2,25 кг воды (это соответствует 2,25 л)
—
Ребенок массой 40 кг:
40 x 70: 100 = 28 кг
У этого ребенка в теле 28 кг воды (это соответствует 28 л)
—
Взрослый человек массой 70 кг:
70 x 60: 100 = 42 кг
В теле этого взрослого человека 42 кг воды (это соответствует 42 л)
______________________________________

______________________________________

Как человеческий организм теряет воду?
Вода в нашем теле выводится тремя способами:
— с мочой (примерно 1 л в день)
— с потоотделением (около 0.5 л в день)
— Путем дыхания, которое отводит водяной пар (около 0,5 л в день)

Водный баланс в организме
Для поддержания стабильного процентного содержания воды в организме и предотвращения
обезвоживание, потерянная вода должна быть восполнена:
Таким образом, в день необходимо потреблять 2 л воды: 1,5 с
напитки, а остальное — еда.
______________________________________

______________________________________

Узнайте больше о воде у человека
кузов

Вода в тебе: подробнее
о процентном содержании воды в различных частях человеческого тела и факторах
это может повлиять на это.

Польза для здоровья от воды: как
вода может по-разному влиять на здоровье

Слишком много питья может убить: статья из журнала
американцы, которые объясняют, что воду нельзя употреблять в избытке.

Потери воды в организме человека и способы их устранения
компенсируют им:
Различные факторы, которые могут вызвать потери воды, и способы их компенсации
.

Почему вода необходима для жизни?

Когда астрономы ищут жизнь за пределами нашей Солнечной системы, они смотрят мимо газовых гигантов, таких как Сатурн и Юпитер, мимо жарких каменистых планет, таких как Меркурий и Венера, и мимо карликовых планет, таких как Плутон. Они останавливаются, когда находят экзопланету вроде Gliese 581d. Gliese 581d примерно на 50 процентов больше Земли, и, как и Земля, он вращается в так называемой зоне обитаемости звезды, звездной зоне наилучшего восприятия, где на планете может быть жидкая вода.А там, где есть вода, вполне может быть и жизнь.

Что заставляет ученых думать, что вода лучше поддерживает жизнь, чем любое другое вещество?

Отчасти причина в том, что мы никогда не открывали организм, доказавший обратное. Хотя некоторым организмам нужно меньше, чем другим — цианобактериям Chroococcidiopsis , например, нужно так мало воды, что биологи считают, что они могут выжить на засушливой поверхности Марса, — каждый известный нам организм нуждается в воде, чтобы выжить.Фактически, без воды жизнь на Земле никогда бы не началась. Выступая в качестве среды, в которой органические соединения могут смешиваться друг с другом, вода способствовала образованию первых форм жизни на планете, возможно, даже защищая их от солнечного излучения.

С тех пор вода играет решающую роль в выживании, от простых стартовых организмов до самых сложных растений и животных. У людей он действует как растворитель и как механизм доставки, растворяя необходимые витамины и питательные вещества из пищи и доставляя их в клетки.Наш организм также использует воду для выведения токсинов, регулирования температуры тела и улучшения метаболизма. Поэтому неудивительно, что вода составляет почти 60 процентов нашего тела или что мы не можем прожить без нее больше нескольких дней.

Вода не только важна для функционирования нашего организма, но и способствует жизни многими другими способами. Без него мы не смогли бы выращивать урожай, держать скот или мыть пищу (или наши тела, если на то пошло). Вода также была развитой цивилизацией, предоставляя средства передвижения по целым частям мира и источник энергии для заводов.Поскольку вода также может существовать в виде пара, она может храниться в атмосфере и доставляться в виде дождя по всей планете. Океаны Земли также помогают регулировать климат планеты, поглощая тепло летом и выделяя его зимой. И, конечно же, те же самые океаны служат домом для бесчисленных растений и животных.

Хотя никто не возражает против важности воды для жизни на Земле, справедливо задаться вопросом, могла ли жизнь существовать где-либо еще без нее. Ответ — громкое «может быть.«Ученые почти уверены, что, как минимум, для выживания жизни требуется жидкость какого-то типа, причем аммиак и формамид являются наиболее многообещающими альтернативами. Однако у обеих жидкостей есть свои проблемы. Жидкий аммиак существует только при очень низких температурах. , что делает маловероятным то, что организмы могут найти энергию для поддержания метаболизма. С другой стороны, формамид остается жидким в более широком диапазоне температур, чем вода, и, как и вода, он является растворителем, способным растворять многие органические материалы, но пока что ученые нашли мало доказательств того, что растворитель может поддерживать жизнь.

Если бы формы жизни, которым не нужна вода, действительно существовали, они бы сильно отличались от жизни на Земле. Например, такая жизнь может происходить не на основе углерода, а благодаря силиконовым соединениям. Недавнее исследование даже предполагает, что в нашей Солнечной системе может скрываться альтернативная форма жизни. Исследователи, изучающие Титан, спутник, вращающийся вокруг Сатурна, заметили, что водород в атмосфере Луны не обнаружен на поверхности. Одно из объяснений отсутствия водорода состоит в том, что формы жизни потребляют его так же, как мы потребляем кислород.

Однако до сих пор у нас просто недостаточно информации, чтобы сказать, могла ли жизнь существовать без воды. Однако мы точно знаем, что жизнь на Земле определенно не могла.

Продолжайте пить больше похожего контента, который может вам понравиться на следующей странице.

Сонник, в котором вы видели «Кипяток»

Дом
Б
К чему снится «Кипящая вода»

Не волнуйтесь, если во сне вы увидели горячий кипяток. Вы должны постараться запомнить сон как можно конкретнее и вспомнить свои действия с кипятком. Если вы боялись ошпаривания или чего-то подобного, будьте осторожны, так как этот сон может восприниматься буквально.

Если, напротив, для приготовления хорошей чашки чая была использована горячая вода, этот сон благоприятен. В этом случае важно знать конкретное толкование сна не только из нормального человеческого любопытства, но и для того, чтобы предсказать будущее и увидеть, чего следует избегать.

Чаще всего кипяток — это предупреждение перед неприятностями. Неудивительно, что вас ждет что-то плохое, если во сне ошпариться кипятком.

Если во сне вас ошпарили кипятком, это предвещает, что жизненные обстоятельства приведут к неприятностям или одному очень плохому происшествию.

Если вы нальете кипяток и увидите сильный и густой пар, это говорит о том, что вы рискуете попасть в очень тяжелую ситуацию, и вам будет сложно найти выход.

А вот если во сне вы выпили кипяток, не опасаясь ожогов или каких-либо последствий, это предвещает счастливое событие в ближайшем будущем или успешный исход опасного предприятия, проводимого вами.

Если вы использовали бойлер для нагрева воды, будьте осторожны, потому что опасность может появиться из ниоткуда и тогда, когда вы ее не дождетесь.В этом случае следует быть осторожным и постараться не попасть в беду; к тому же лучше думать на несколько ходов вперед.

Если вы не выполняете никаких действий с кипятком, это предупреждение о том, что кто-то пытается негативно повлиять на вашу жизнь. Но если вам приснились ожоги, толкование зависит от времени года, когда вам приснился такой сон. Летом это означает, что скоро вы найдете большую и сильную любовь, весной — простудитесь, осенью — вас кто-то обидит, а зимой — вас ждут неприятности.

10 баллов за важность воды для человечества в 2019 году ▷ Legit.ng

Если спросят, можете ли вы сразу перечислить 10 основных пунктов важности воды? Это довольно сложная задача, настоящий вызов для многих. Этот факт показывает, насколько мало они знают о воде и ее жизненном значении для жизни людей.