Vandens apytakos ratas (2.4 tema)

Jau žinome, kad vanduo gali sušalti į ledą arba jį nesunkiai galima paversti garais. Patyrinėkime šį reiškinį ir panagrinėkime vandens kaitą gamtoje.

Ledas – kietoji vandens forma. Jis susidaro esant 0 °C temperatūrai. Kai temperatūra būna dar žemesnė, ledas susidaro žymiai greičiau. Žiemą snaigių atsiranda, kai sušąla ore esantis vanduo, o ledo kristalai susijungia į gražius darinius (2.4.1 pav.). Tai galima pamatyti pro didinamąjį stiklą arba mikroskopą.

Kartais susiduriame su labai pavojingu atmosferos reiškiniu – plikledžiu. Jis susidaro, kai ant įšalusios žemės iškrinta lietaus lašeliai. Nors paprastai didesniame aukštyje oras atšąla, bet kai kada nutinka atvirkščiai – oras prie pat žemės būna šaltesnis. Tokiu atveju iškritęs vanduo iškart sušąla į ledą, tampa labai slidu (2.4.2 pav.).

Jau minėjome, jog sušalęs į ledą vanduo užima didesnį tūrį todėl, kad tarp tvarkingai išsidėsčiusių vandens molekulių yra didesni atstumai (2.4.3 pav.).

2.4.3 pav. Skysto (a) ir sušalusio į ledą (b) vandens molekulių išsidėstymas

Dėl to šaltomis žiemomis, vandeniui sušalus į ledą, gali sprogti vandentiekio vamzdžiai. Daugelis kitų kietųjų medžiagų užima mažesnį tūrį negu skysčiai, pavyzdžiui, ledinė acto rūgštis. Jau minėjome, kad vanduo čia – labai reta išimtis.

Turbūt pastebėjote, kad drėgni skalbiniai išdžiūsta – išgaruoja vanduo. Net ir ledas išgaruoja, todėl senovėje ir žiemą skalbinius džiovindavo šaltyje. Nors mes garų nematome, kai kada juos pastebime susidarius rūkui (2.4.4 pav.).

Vanduo garuoja nuolat, bet sparčiausiai, kai užverda. Vanduo užverda esant 100 °C temperatūrai. Jei virš indo su verdančiu vandeniu palaikytume šaltą kūną, pavyzdžiui, geležinę plokštelę arba stiklinį dangtį (2.4.5 pav.), ant jų susidarytų vandens lašelių.

Panašus reiškinys vyksta ir gamtoje: garuodamas vanduo pasiekia aukštesnius atmosferos sluoksnius, susidaro debesys. Jei susirenka labai daug vandens garų, susiformuoja lietaus debesys, iš kurių lyja, o žiemą krinta snaigės. Turbūt pastebėjote, kad debesys yra labai įvairių formų. Vasarą susidaro daug kamuolinių debesų. Rudenį ir žiemos metu debesys būna sluoksniniai. Net ir giedromis vasaros arba žiemos dienomis galime stebėti plunksninius debesis. Visa tai – vandens garai. Toks yra uždaras vandens apytakos ratas (2.4.6 pav.).

• Ledas, skystas vanduo ir vandens garai yra ta pati medžiaga – trys skirtingos vandens agregatinės būsenos.
• Šaldamas vanduo plečiasi, todėl ledas užima didesnį tūrį.
• Gamtoje yra uždaras vandens apykaitos ratas.