SHARE

Fizička svojstva vode obuhvataju strukturu njenog molekula, agregatna stanja vode, njenu gustinu, boju, providnost, ukus, miris i njena toplotna, elektična i akustična svojstva. U vodi se nalaze složeni molekularni spojevi, sljedeće građe i osobina:
H₂O – monohidrol – molekul vodene pare;
(H₂O)₂ – dihidrol – molekul vode u tečnom stanju;
(H₂O)₃ – trihidrol – molekul vode u čvrstom stanju, led.

Struktura molekula vode sastoji se iz jednog atoma kiseonika i 2 atoma vodonika. U centru je jezgro atoma kiseonika, dok su jezgra 2 atoma vodonika i 2 para elektrona u uglovima tetraedra. Oko jezgara atoma kiseonika i vodonika, naelektrisanih pozitivno, kreću se elektroni, naelektrisani negativno. Oni obrazuju tzv. elektronski oblak.

Arctic_Ice_2

Na 0° C voda prelazi u led povećavajući svoju zapreminu za 1/11. Pri tome se oslobađa toplota – 1 g vode daje 33,7 J/g. Povećanje zapremine vode pri prelasku u led je veoma značajno za mnoge fizičko-geografske pojave i procese. Pri isparavanju 1 g vode utroši se 2,5 J/g toplote, koja se vraća u atmosferu pri kondenzaciji vodene pare. Još više toplote oslobodi se procesom sublimacije – prelaskom vodene pare u čvrsto stanje. Sprecifična težina leda iznosi 0,9168, a vodene pare 0,624 g/cm³.

Voda je najgušća na temperaturi od 4° C, a to je posljedica jedne od fizičkih anomalija vode. Pri njenom hlađenju ili zagrijevanju neravnomjerno se mijenjaju procentualni odnosi monohidrola i drugih molekularnih oblika – dihidrola i trihidrola. Kada se voda hladi, u njoj se dešavaju dva suprotna procesa; prvim se smanjuje njena zapremina zbog snižavanja temperature; drugim procesom nastaje povećanje njene zapremine zbog obrazovanja većih molekula leda, koji su manje gustine.

Čista voda je u tankom sloju bezbojna, a u debljem modra. Primjese joj daju različitu boju. Ona se određuje prema stepenima međunarodne Farel-Uleove skale boja vode, a sastoji se od drvenog rama sa 21 zatvorenom epruvetom u kojima je različito obojena voda. Boja vode zavisi od intenziteta primanja i razlaganja sunčevih zraka i difuzne svjetlosti, od dubine vodnog objekta, boje neba, ali i od čistoće vode u morima, jezerima i vodotocima.

Providnost vode je najvažnije optičko svojstvo vode. Pod providnošću podrazumjevamo svojstvo vode da je do određene dubine providna kao i atmosfera. Zbog gustine vode u njoj su sasvim drukčiji uslovi vidljivosti nego u atmosferi, a providnost zavisi i od prisustva organskih i anorganskih čestica u vodi. Providnost vode određuje se pomoću Sekijevog kotura, koji se na žici postepeno spušta u dubinu. Noću se providnost vode određuje pomoću elektične sijalice od 10 svijeća. Određivanje providnosti može se vršiti i fotografskim snimanjem. Najveću providnost ima Sargaško more u Atlanskom okeanu, do 66,5 m; u Jadranskom moru providnost nije veća od 33 m, a u Baltičkom moru je oko 13 m.

Water

Hemijski čista voda nema nikakvog ukusa. Ako sadrži do 0,3 ‰ soli smatra se da je takva voda slatka, od 0,3 do 24,695 ‰ slana. U prirodi postoje kisjele, pa po ukusu i zaslađene vode. Tako je voda rijeke Rio Agrio u zapadnoj Argentini kisjela. Takav ukus dobila je od vrenja pri truljenju u vodi, nekih vrsta drveća u gornjem toku rijeke.

Hemijski čista voda nema mirisa, ali ako on postoji, tada potiče od geološko-petrografske i pedološke osnove kroz koju voda prolazi ili u kojoj je akumulirana, odnosno od polutanata koji su dospijeli u vodu. Poznato je da neke rijeke imaju karakteristične mirise. Miris voda iz močvara podjeća na trulež, a potiče od prisustva sumpor-vodonika. Posebno je neprijatan miris vodotoka u koje se direktno izlivaju industrijske, komunalne i druge otpadne vode. Miris vode u jezeru Tukan je veoma karakterističan jer miriše na tamjan. Miris potiče od plodova divljeg tamjana, čija se stabla nalaze u gornjem toku jedine pritoke jezera.

Toplotna svojstva vode. Količina toplote koja je poterbna da se zagreje 1 g vode za 1° C naziva se toplotni kapacitet vode, a izražava se u džulima (J). Voda ima najveći toplotni kapacitet među svim poznatim materijama u prirodi. On se mijenja nepravilno pri promjenama temperature, pa je i to jedna od značajnih fizičkih anoomalija vode. Kod svih čvrstih i tečnih materija toplotni kapacitet se pocećava sa porastom temperature, dok voda pokazuje izuzetak: on najprije opada sa porastom temperature i dostiže minimum na 30° C, a potom se povećava. Toplotni kapacitet vode na 30° C iznosi samo 4,176 J/g, na 15° C i 70° C 4,1868 J/g, a na 3,6° C i 100° C 4,21 J/g. Toplotni kapaciet leda je približno 2 puta manji od toplotnog kapaciteta vode; on iznosi na 0° C 2,03 J/g, a na 10° C 1,85 J/g. Voda Svjetskog mora i velikih jezera apsorbuje ogromnu količinu toplote zbog vekog toplotnog kapaciteta vode. Time se objašnjavaju klimatski uticaji mora i okeana, kao i velikih jezera na veće ili manje djelove kopna, čiji je toplotni kapacitet 4 puta manji nego što ga ima voda. Voda ima malu molekularnu toplotoprovodljivost. Ona se sastoji u tome da se povećanje pokretljivosti molekula u toplijim slojevima postepeno prenosi na molekule dodirnih slojeva. Na taj način se energija toplotnog kretanja postepeno prenosi od sloja do sloja. Voda se zagrijeva u vodnim basenima mješanjem, koje nastaje bilo zbog razlika u gustini, bilo zbog vjetra koji izaziva talasanje ili strujanje vode. Led na površini mora i jezera, zbog male toplotoprovodljivosti usporava hlađenje vodenih masa, i to utoliko više ukoliko je deblji ledeni pokrivač. Usporavanjem hlađenja vode spriječava se dalje povećavanje debljine leda, a kada se na ledu pojavi i sniježni pokrivač, izračivanje toplote vode je praktično neznatno.

greenland_summer_campaign_3

Električna svojstva vode. U molekulu vode atomi vodonika naelektrisani su pozitivno, a atomi kiseonika negativno. Molekuli vode se odlikuju velikom postojanošću i u uslovima kada se drugi molekuli rspadaju na jone. Veličina elektroprovodljivosti prirodnih voda zavisi od koncentracije rastvorenih soli i njihve temperature. Morska voda je dobar provodnik elektriciteta; provodljivost je utoliko veća ukoliko je veći salinitet i viša temperatura vode. Zbog toga bi vrijednost elektroprovodljivosti mogla da posluži kao mjerilo saliniteta, kada se ne bi mijenjala zbog stalnih kolebanja temperature.

Akustična svojstva voda. Brzina prostiranja zvuka kroz vodu je jedna od njenih najznačajnijih akustičnih osobina. Dok se zvuk kreće kroz vazduh brzinom od 330 m/s, u vodi je to oko 4,5 puta brže. Brzina zvuka kroz vodu zavisi od njene temperature: ako se ova povišava, povećava se i brzina zvuka. Ali, ona zavisi i od pritiska vode, odnosno njene gustine, pa je veća u dubini nego na površini: na 0° C i pri salinitetu od 35 ‰ brzina zvuka na dubini od 0 m je 1 445 m/s, na 5 000 m je 1536 m/s i na 10 000 m dubine 1 622 m/s. Zvuk iste jačine prodire kroz vodu oko 2 000 puta dalje nego kroz vazduh.

Pripremila: Jovana Bigović

Literatura:
Dukić D., Gavrilović Lj. (2008): Hidrologija. Zavod za udžbenike, Beograd.
Vujević P. (1926): Osnovi matematičke i fizičke geografije. Državna štamparija, Beograd.
Crnogorac Č., Spahić M. (2012): Osnovi Geoekologije. Banja Luka.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here