H20

V O D A

KLIKNI !

H20• Mirjana Drmić-Malić prof.fizike

Voda je nešto čudnovato što je Bog darovao Zemlji i živom svijetu na Zemlji

• Pokriva oko 70% Zemlje,• a toliko je uglavnom ima i u• živim organizmima.

Zemlja gledana iz svemira je

PLAVI DRAGULJ

Znate li zašto?Zbog V O D E i atmosfere!

Prirodne vode

Atmosferske padavine –kiša,snijeg,tuča,slana,inje,magla

Podzemne Izvorske Rječne Jezerske Morske

Teška voda D2O Ako se vodikovi atomi u molekuli vode zamijene s

deuterijevim atomima nastat će teška voda (D2O). Deuterij se razlikuje od vodika po tome što ima jedan neutron više u jezgri atoma. Udio teške vode u normalnoj vodi je približno 1:5000 i može se koncentrirati elektrolizom. Teška voda ima i višu tačku klučanja (101.4 °C) i više ledište (3.6 °C) od normalne vode.

Teška voda je 1.11 puta (20/18=1.11) teža od obične vode.

Vodu čine dva atoma hidrogena-vodika i jedan atom oksigena –kisika.Ovi atomi su povezani kovalentnom vezom.(stvaraju se zajednički elektronski parovi)

1H1 8O16 2H+O=H2O

Veza izmađu atoma H i O u vodi je veoma čvrsta i zato je voda jedan od najstabilnijih spojeva. Ova veza se raskida tek upotrebom velike količine energije (grijanjem do 20000C).

OSOBINE VODE

Voda je prozirna tečnost bez okusa i mirisa. Dobar je rastvarač. Čista voda ne provodi struju, ali ako se u njoj rastvore soli,

baze ili kiseline postaje dobar provodnik. (provodnik drugog reda)

Ovakve rastvore zovemo elektroliti. Ova svojstva voda ima zahvaljujući dielektričnoj konstanti εr=81 (ovo je zadivljujuće). ( dielektrička konstanta je odnos kapaciteta kondenzatora ,kada je između njegovih

ploča unese neka tvar i kapaciteta u vazduhu(vakuumu) )

Elektroliti

Živi organizmi su elektroliti i dobro provode struju.

Agregatna stanja vode

ČVRSTO - LED

TEČNO

GASOVITO –PARA

( Naučnici su nedavno otkrili i četvrto stanje tvari, a rezultate objavili u časopisu “Physical Reviw Letters”.)

Kružni tok vode

TROJNA TAČKA VODE

Na 00C voda može imati sva tri agregatna stanja.

-trojna tačka

Inje-led

VodaPara-magla

GUSTINA Led ρ=920 -pliva na vodi

Voda ρ=1000

Vodena para ρ= 0,88 - podiže se iznad leda i vode

TEMPERATURA

točvrščavanja vode= ttopljenja leda=

t ključanja vode = ,p= 1,013 bar

Kocka leda ubačena u vodu koja ključa zadržava temperaturu od 00C sve dok se ne otopi.

Led ima veću zapreminu od iste količine vode.

Topla voda se prije zaledi nego hladna.

Ključanje nastaje u trenutku kada se izjednaći vanjski i unutrašnji pritisak kod tečnosti

Na većim visinama-npr. planini,voda ključa na nižoj temperaturi,jer je atmosferski pritisak manji.

Tačka ključanja vode pri atmosferskom pritisku od 1,013bar je 100°C,

- pri pritisku od 0,850 bar (što odgovara visini od oko 1500 m nadmorske visine) tačka ključanja 96°C,

- pri 0,750 bar (što odgovara visini od oko 3000 m) oko 92°C, itd.

ANOMALIJA VODE

Pri p=1,013bar i t=+40C voda je najgušća,a zapremina se smanjuje.

Rijeke i jezera zimi lede na površini,ali ispod leda je voda u tečnom stanju ,pa je omogućen opstanak živog svijeta.

Svojstva tečnosti - vode

Rastvarač-rastvara ostale tvari (brže ili sporije zavisno od strukture).

Površinski napon-površina tečnosti djeluje kao zategnuta opna. Zbog djelovanja međumolekularnih sila površina tečnosti teži da se smanji.

σ=A/S[J/m2] σ-koeficijent površinskog napona

σ=F/l [N/m]

Adhezija-međumolekularna privlačna sila između molekula različitih tvari-tečnost se „penje“ uz zidove suda –kapilarnost. Konkavan menisk (H2O)

Kohezija – međumolekularna privlačna sila između molekula iste tvari- tečnost se „spušta“ niz zidove suda-kapilarnost.

Konveksni menisk (Hg)

Visina podizanja-spuštanja tečnosti u kapilari

h =(2σ cosθ)/(ρ gr) [ m]

Viskoznost

Viskoznost-sila trenja između pojedinih slojeva tečnosti.

Vanjski slojevi su usporeni usljed sile trenja između njih i zidova posude,a prema unutrašnjosti se postepeno smanjuje.

Laminarno kretanje-slojevi tečnosti klize jedan preko drugog-mala brzina.

η(Pa s )-dinamički koeficijent viskoznosti F=ηSv/x

Turbulentno kretanje-slojevi se miješaju usljed većih brzina tečnosti. k (1)-aero-hidrodinamički koeficijent , zavisi od oblika tijela F=0,5kρSv na2

Poazjeov zakon-laminarno kretanje kroz horizontalnu cijev F=8πηvl [ N]

Stoksov zakon-kuglica se kreće kroz tečnost,kapljica kiše F= 6πηvr[ N]

Fazni prijelazi

Isparavanje-prelazak iz tečnog u gasovito agregatno stanje (a.s.)

Kondenzacija-prelazak iz gasovitog u tečno a.s.Očvrščavanje-prelazak iz tečnog u čvrsto a.s.Topljenje-prelazak iz čvrstog u tečno a.s.Sublimacija-prelazak iz čvrstog u gasovito a.s.Resublimacija-prelazak iz gasovitog u čvrsto a.s.

Q=qm (J) q-specifična toplota ( isparavanja-kondenzacije,očvrščavanja-topljenja...)

Koeficijent termičkog širenja vode – pri t=180C γ=18x10-5 1/K

V=V0 ( 1+∙ γ∆t )[m3]

( pri zagrijavanju voda se širi zapreminski )

Specifični toplotni kapacitet - vode c=4190 J/ kg K - leda c=2093 J/ kg K

Q= mc∆t[ 1 J]

Pritisak je djelovanje sile okomito na površinu –naniže

BERNULIJEVA jednačina

ZBIR statičkog ,dinamičkog i visinskog pritiska je jednak duž cijele strujne cijevi.

(Ova jednačina predstavlja zakon očuvanja energije )

Sila potiska je sila koja djeluje okomito naviše. (Arhimedov zakon )

Svako tijelo uronjeno u tečnost gubi prividno na svojoj težini onoliko koliko je teška njime istisnuta tečnost.

Fp=ρtečnosti -gasa g Vtijela

G

Fp

Zakon plivanja (flotacije )

G< Fp – tijelo pliva (diže se ka površini ) G= Fp – tijelo lebdi G> Fp -tijelo tone

Mirna površina vode je ogledalo.“Tvrda“ je kao beton.

Reflektuje –odbija svjetlostRefraktuje-prelama svjetlost

Transmisija-propušta svjetlost

vazduh

voda

n= 1,33

n=1

Provodi toplotu

Specifični toplotni kapacitet vode c=4190 J/ kg K

Vodena energija

Energija kretanja vode usljed djelovanja gravitacije sa veće visine na manju.

Zanimljivo

Ako voda ističe v=100m/s vodeni mlaz postaje elastičan kao čelik i ne može se presjeći ni mačem.

Mlaz vode protiče kroz mjehur od sapunice i ne razara ga.

U kaščici vode ima toliko molekula koliko ima kaščica vode u Atlantiku

U periodu od 100 godina, molekul vode provede 98 godina u okeanu, 20 mjeseci kao led, oko 2 sedmice u jezerima i rijekama, a manje od sedmice u atmosferi.

Voda regulira temperaturu Zemlje. Postoji i opasna voda- u Azerbejdžanu postoji voda u kojoj ima

mnogo metana i zato može gorjeti. Istа vodа kojа je postojаlа nа Zemlji pre više milionа godinа i

dаnаs je prisutаna u svom beskonačnom kruženju.

V o d eDestilovana voda- voda oslobođena od rastvorenih

neisparljivih tvari-u aparatima za destilaciju.Dezinfikovana –hemijski očišćena voda od hemijski

tvari,mikroorganizama i sl.Hemijski čista-prirodna-oslobođena svih primjesa od kojih

potiču njena različita svojstva- postiže se destilacijom.Meka- kišnica – male količine rastvorenih minerala-dobra je za

pranje,dobro rastvara sapun.Mineralna-sadrži veće količine rastvorenog gasa i čvrstih tvari

koje ljekovito djeluju.Morska- specifičan miris i gorkasto slan okus. U njoj

su rastvorene razne soli.

Tvrdoča vode Privremena tvrdoča vode potiče od prisustva

kalcijum bikarbonata i magnezijum karbonata, jer se pri zagrijavanju bikarbonat pretvaraju u karbonat izdvajajući CO2 i tvrda voda prelazi u meku.

Stalna tvrdoča vode-potiče od Ca i Mg sulfataTvrda voda-sadrži velike količine rastvorenih

kalcijumovih soli Ca i Mg bikarbonata. Pitka je.Loša za pranje.Loš je rastvarač.

Vodeni destilat -destilat koji se upotrebljava za dobijanje amonijaka i njegovih soli.

Vodeni gas-smjesa H i CO-vodena para se pušta preko užarenog koksa ili uglja. Zapaljen gori vručim plamenom. (služi za zavarivanje,hemijske sinteze..)

Vodeno staklo-jedinjenje silicijum kiseline s K ,Na...Staklasta masa se rastvara u vodi. Primjena-impregnacija drveta,tkanine,papira,ljepila za porculan...

ULTRAČISTA VODA

Ukoliko se voda potpuno očisti ona postaje nepodobna za konzumiranje. U svijetu elektronike, proizvođači iz vode izvlače sve minerale, otopljeni gas i čestice nečistoće. Rezultat je voda koja se naziva ultračistom. Ova voda se koristi za čišćenje osjetljive opreme, kao što su poluprovodnici koji se nalaze u kompjuterskim mikročipovima.

Voda ima blago negativno naelektrisanje, što znači da je dobra za otapanje ili razdvajanje drugih molekula. Kada se voda nalazi u ultračistom stanju, ona je onda čistač koji upija i najmanje čestice nečistoče. Ukoliko bi čovjek popio ultračistu vodu, onog trenutka kada bi dotakla njegove usne, ta voda bi počela izvlačiti minerale iz pljuvačke.

Duga Duga nastaje kad zrake svjetlosti prolaze kroz kapljice vode

raspršene u zraku. Pojavljuje se u vrijeme kiše ili poslije kiše, odnosno kad

svjetlost pada na kapljice vode. Početak i kraj duge su na mjestu gdje pada kiša. Da bismo vidjeli ovu lijepu prirodnu pojavu, trebamo stajati tako da nam sunce bude iza leđa. Duga se sastoji od sedam boja, i to: ljubičasta, modro-plava, plava, zelena, žuta, narandžasta i crvena.

Mirjana Drmić-Malić prof. fizike

Čista voda –zdravo srce

Dok tečem ja,živječeš ti!

Mirjana drmić-Malićprof.fizike

V

OD

A

Mirjana Drmić-Malić

prof.fizike